Xác định các loại có độc tính trong thực phẩm bằng phương pháp phân tích hiện đại

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (13.77 MB, 31 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN

«Ịf lịi iị^ ^ aỊa

XÁC ĐỊNH CÁC KIM LOẠI CÓ ĐỘC TÍNH

TRONG THỰC PHAM BẰNG PHƯƠNG PHÁP

PHÂN TÍCH HIỆN ĐẠI

MÃ SỐ: QT 05-20

CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI:

TH.S LÊ THỊ HƯƠNG GIANG

đ ạ i h ọ c Q U O C G IA H À N Ô !
Tl/V THƯ VIỀN

M ã

E

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN

^ lị* ftf# kta >1* *i*

»y» *Ị» «Y» »ị» »p «ị» »1» *Ị»

TÊN ĐỂ TÀI:

XÁC ĐỊNH CÁC KIM LOẠI CÓ ĐỘC TÍNH

•

TRONG THỰC PHẨM

b ằ n g

p h ư ơ n g

p h á p

PHÂN TÍCH HIỆN ĐẠI

MÃ SỐ: QT 05-20

CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI:

TH

. s

LÊ THỊ HƯƠNG GIANG

CÁC CÁN BỘ THAM GIA: CN. HOÀNG TUỆ TRANG

CN. NGUYỄN VĂN YÊN

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

BÁO CÁO TÓM TẮT

1. Tên đề tài: “Xác định các kim loạĩ có độc tính trong thực phẩm bằng

các phương pháp hiện đại ”

2. Chủ trì đề tài: T h .s Lê Thị Hương Giang

3. Các cán bộ tham gia: CN Hoàng Tuệ Trang, CN Nguyễn Văn Yên

4. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu.

- Nghiên cứu điều kiện chế tạo điện cực hoạt động màng Bismuth trong

phương pháp von-ampe hoà tan anot xác định kẽm

- Xây dựng quy trình xác định kẽm

- Áp dụng phân tích kẽm trong các mẫu rau và đất trổng.

5. Các kết quả đạt được.

5.1. Đã tìm được các điểu kiện tối ưu chế tạo điện cực màng Bi theo hai

cách : điều chế màng tại chỗ (in-situ) và điều chế màng trước (ex-situ)

5.2. Xây dựng quy trình xác định Zn2+ bằng phương pháp von-ampe hồ tan

anơt trên điện cực màng Bi

5.3. Úng dụng các điều kiện tìm được ở trên xác định Zn trong một số mẫu

rau và đất trồng.

6. Tình hình kinh phí của đề tàỉ

Kinh phí được cấp: 10.000.000d (Mười triệu đồng)

Th khốn chun mơn: 6.200.000đ (sáu triệu hai trăm nghìn đồng)

Chi phí vật tư: 2.600.000đ (Hai triệu sáu trăm nghìn đồng)

Chi phí hội nghị : 500.000đ (nãm trăm nghìn đồng)

Thanh tốn dịch vụ cơng cộng: 700.000đ (Bảy trăm nghìn đồng)

KHOA QUẢN LÝ CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI

T h .s Lẻ Thị Hương Giang

C ơ QUAN CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

Báo cáo tóm tắt

Determination of some toxic metals in food using modern method.

Zinc is essential elements for human beings (Oehlenschlager, 1997; Tuzen, 2003) which
means that they must be a part of our diet. However, these elements also can be toxic at
high concentrations. There are numerous sample treatment procedures (Moeller,
Ambrose, & Que Hee, 2001; Ranau, Oehlenschlager, & Steinhart, 1999; Yarn, Bainok, &
Day, 1999) and several analytical methods described for the determination of these trace
elements (Bassari, 1994; Locatelli & Torsi, 2001, 2002; Locatelli, 2003; Rom_eo, Siau,
Sidoumou, & Gnassia-Barelli, 1999; Zauke, Savinov, Ritterhoff, & Savinova, 1999).
Zinc is found in almost every cell and in a wide variety of foods. It is present in seafood
in mg/kg amounts and there have been no reports of concentrations in the vegetables that
form a hazard to health. The essential role of zinc is based on its roles as an integral part
of a number of metalloenzymes and as a catalyst for regulating the activity of specific
zincdependent enzymes. Molluscs contain the greatest concentration of zinc.

Since its inception in 2000, the bismuth film electrode has been attracting increasing
attention in the field o f electro stripping analysis, as an alternative and possible
replacement for mercury film electrode. In this work, we studied on the preparation and
characterization of Bismuth film electrodes (BiFE), forcusing in particular on their stable
and reliable stripping electroanalytical performance. The useful negative potential
windows of the BiFE in the pH range 1.1 (-0.2 to -1.1 V) to 9.7(-0.16 to -1.49V) were
determined. In the in-situ mode, the electrode itself electrochemically dissolved (stripped
off) each time at the end of the stripping steps. On the other hand, in the ex-situ mode, the

same film can be used for over 2 0 measurements.

In this study, bismuth film, that was in situ deposited onto glassy carbon electrode, was
used to detect zinc content of vegetable and soil. Variables affecting the response have
been evaluated and optimized. Experimental results showed a high response, with a good

linearity (between 2.10'8M to 10'7M) a good precision (R.S.D. = 3.17%) and a low

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

PHIẾU ĐÃNG KÝ

KẾT QUẢ NGHIÊN c ứ u KH-CN

Tên dề tài:

XÁC ĐỊNH CÁC KIM LOẠI CĨ ĐỘC TÍNH TRONG THỰC PHẨM
BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HIỆN ĐẠI

Mã số: QT 05-20

Cơ quan chủ trì đề tài: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQGHN
Địa chỉ: 334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà nội

Tel:

Cơ quan quản lý đề tài: Khoa Hoá học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Địa chỉ: 19 Lẻ Thánh Tơng, Hồn Kiêm, Hà nội

Tel: (04)8261856

Tổng kinh phí thực chi: 10.000.000d
Trong đó: - Từ ngân sách Nhà nước:

- Kinh phí của trường: ìo.ooo.ooơđ

- Vay tín dụng:
- Vốn tư có:
- Thu hồi:
Thời gian nghiên cứu: 1 năm

Thời gian bát đáu

Thời gian kết thúc:

Tên các cán bộ phối họp nghiên cứu:
CN. Hoàng Tuệ Trang

CN Nguyễn Vãn Yên

Số đãng ký đề tài Số chứng nhận đăng ký Bảo mật:

kết quả nghiên cứu: a. Phổ b iế n r ộ n g rã i: X

Ngày: b. Phổ biến han chê:

c. Bảo mât:

Tóm tắt kết quả nghiên cứu:

1. Đã tìm được các điều kiện tối ưu chế tạo điện cực màng Bi theo hai cách

:

điều

</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

2. Xây dựng quy trình xác đinh Zn2+ bằng phương pháp von-ampe hoà tan anôt

trên điộn cực màng Bi

3. ứng dụng các điều kiện tìm được ở trên xác định Zn trong một số mẫu rau và

đất trồng.

Kiến nghị về quy mô và dối tượng áp dụng nghiên cứu:

Tiếp tục hướng phát triển của đề tài, nghiên cứu khả năng sử dụng điện cực màng Bi thay thế

điện cực HMDE trong phân tích điện hố hồ tan xác định lượng vết các kim loại, hợp chất

hữu cơ...

Chủ nhiêm đề tài

Thủ trưởng cơ quan

chủ

trì đề tài

Chủ tịch

Hội

đồng 
đánh giá chính thức

Thủ trưởng cơ quan 
quản lý

đề

tài
Họ tên

Lê

Thị Hương

Giang

íliu Duy Guv

Nguyễn Xuân

Trung

TL.GlẤM -

đ ô c

Học hàm

học vị

Th.s

P t í . n .

KV.':

PGS.TS.

F

'm BAI- Kh*!K

HC, TRƯGNG B -

■

:

Kí tên

Đóng dấu

>

\ z ' kho*

v i ^

'

r t o c j g j p ft

>1

. i i l i p c

I V

y / ” \

W ầ / ’

Ê Ê S r Â ị
-

</div>
(7)<div class='page_container' data-page=7>

XÁC ĐỊNH MỘT SỐ KIM LOẠI Đ ộ c HẠI TRONG THỤC PHẨM

BẰNG PHƯƠNG PHÁP HIỆN ĐẠI

I. Mở đầu

Ngày nay, cùng với sự phát triển về mọi mặt của xã hội thì nhu cầu vệ sinh an toàn
trong ăn uống, sinh hoạt hàng ngày càng cao. Vì vậy việc xác định lượng vết các ion
kim loại nặng trong các đối tượng thực phẩm ngày càng được quan tâm.

Kẽm là một nguyên tố vết quan trọng đối với sức khỏe con người. Hàm lượng kẽm
đưa vào cơ thể con người hàng ngày khoảng 15mg, lượng tối đa kẽm có thể đưa vào

cơ thể con người khoảng lnm /kg trọng lượng cơ thể. Với một lượng nhỏ Zn đưa vào
cơ thể, kẽm Iham gia vào các quá trình sinh lý trong cơ thể, là Ihành phần quan

trọng của hơn* 10 0 cnzim, có khả năng phòng tránh rối loạn phát triển, trong dược

phẩm, kẽm ở dạng kẽm gluconat thường được sử dụng giúp cơ thể phòng chống
virut cúm. Tuy nhiên khi hàm lượng kẽm đưa vào cơ thể vượt quá giới hạn cho phép
có thể gáy ra những ảnh hường đáng kể đến sức khoẻ con npirời.

Trong suốt hai thập kỷ qua. diện cực giọt thuỷ ngân ireo (HM DE) và điện cực màng
Ihuỷ ngân (MFE) đã đóng một vai trò quan trọng trong phàn tích điện hố hồ tan
đặc hiệt là trong von-ampe ho à tan hấp phụ. Tuy nhiên, Ho độc tính của Ihuỷ ngán,
địi hỏi có những vật liệu mới thay thế. Trong số rất nhiều vật liệu điện cực dược
nehiên cứu như Au. c , Ir, đều không thay thế được điện cực Hg. Cho đến khoảng 5
năm trở lại đây, kể từ cơng trình của Joseph W ang và công sự, một loại điện cưc mới
hồn lồn khơng độc hại. thân thiện với mơi trường, có triển vọng thay thế được điện
cực Hg đã được đưa ra - điện cực Bi[4-9]. Trong đề tài này, chúng tôi nghiên cứu

cắc (tạc (rưng của điện cực màng Bi điều chế lại chỏ (in-siiu) và (liều chế trước (cx-

situ): độ bền, độ lập lại và khả năng ứng dụng điện cực m àng Bi trons phân lích hàm
lượng Zn tro n g r a u và đ ấ t trồ n g r a u b ằ n g p h ư ơ n g p h á p v o n -a m p e h o à ta n
anơí.

II. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

/ / . / . Tóm tắt các cơng trình xác định Z/í Ị1-15Ị

Có rất nhiều cồng trình cơng hố xác định kẽm bằng phương pháp von-ampe
hoà lan: von-ampe hoà tan anot: von-aiĩipe hnà tan hấp phụ;

G. Kcfala và cộng sự đã xác định đồng thời chì và kẽm trong tóc người và
trong nước máv hằng phươníỊ pháp von-ampe hồ tan anot. giới hạn phát hiện của

phương pháp là 0 .2 ị.ig với chì và 0,7ug với kẽm.

Ư.Cclik và cộng sự xác dinh Zn trong mẫu cá hãng pỉiirơns pháp von-aiì'.pc

</div>
(8)<div class='page_container' data-page=8>

-1.1 V, thời gian điện phân i5 g iâ y T thời gian dừng lOgiây, lốc độ phàn cực 13mV/s,
phân cực anot, pH 2

Kh.Z.Brainina và cộng sự xác định đổng Ihời các kim loại nặng trong rượu
bằng phương pháp von-ampe hoà tan anot trên điện cực graphit biến tính phim dày
(TFMGE). Điều kiện tối ưu của phương pháp là đệm acetat 0,1M (pH 5,5), thế điện
phân -1,4V, thời gian tích luỹ 10-30 giây

E.Shams và cộng sự xác định Zn bang phương pháp von-ampe hoà tan hấp
phụ trên điện cực giọt thuỷ ngân treo khi có mặt morin ( 2 \ 3 ,4 \ 5 ,7 -

pentahydroxyflavone), Các điều kiện tối ưu: nồng độ morin 2.0ịjM, pH 4,0. thế hấp

thụ 0,5V (so với điện cực Ag/AgCI). Giới hạn phái hiện của phương pháp là
0,06ng/ml; khoảng tuyến tính l-70ng/ml

J.J Hernlndez-Brito và cộng sự xác dịnh kẽm trong nước biển bằn^ phương
pháp von-ampe hoà tan catot hấp phụ. Phức Zn-tetrametyllendithiocacbamal trong
đệm BES 0,1M được điện phân Ở -1 ,3 V trong 1 phút, sau đó chuyển đến -0 ,9 V trong

5 giây, sau đó phân cực catol với tốc độ 25mV/s, pic hấp phụ của Zn xuất hiện ở

-I.27V

Ziying Guo và cộng sự dã xác định kẽm trong sữa sử dụng điện cực mùng

bismut với giới hạn phát hiện là 9,6.10'9M.

G. Keíaỉa, xác định đổng thời Cd2+, Pb2+, Zn?+ bằng phương pháp von ampe
hoà tan anot tiện điện cực màng bismut diều chế tại chỗ (in situ) (rong dung dịch
chứa 0,1 M đệm axetat pH =4,5 ; nồng độ Bi?+ = lmg/1, thế điện phán -1,4V, thời
gian điện phàn 60 giây. Nồng độ Zn2+, Pb2+, Cd2+xác định được tới 4 ppb mỗi kim
loại. Với thời gian điện phân là 10 phút thì giới hạn phát hiện của phưưng pháp tính
theo quy tắc 3a là 0,2 ng/1 với Cd và Pb, còn với Zn là 0,7 ỊAg/l.

II.2. Giói thiệu về điện cực m àng Bi

</div>
(9)<div class='page_container' data-page=9>

dễ biến tính màng để có kết quả cao mà hiện nay nó đã được ứng dụng rộng rãi
trong phân tích lượng vết các nguyên tố kim loại và các hợp chất hữu c ơ . .. thay thế
cho điện cực thuỷ ngân (bao gồm điện cực giọt, điện cực màng) và một số các điện

cực rắn khác.

Điện cực màng Bismut được sử dụng bao gồm cả điện cực màng điều chế bên
ngoài (ex sitư) và điện cực màng dược điều chế tại chỗ (in situ). Điện cực màng
Rismut đã được ứng dụng để xác định theo cả hướng catot và anot trong phương
pháp điện hố hồ tan.

Việc sử dụng điện cực màng Bismut để xác địng theo hướng catôt đã được áp
dụng cho một số lượng lớn các kim loại có tính khử và các hợp chất hữu cơ (ví dụ
như Ni(II), Co(II)..). Khoảng Ihế hoạt động theo chiều thế âm được m ở rộng trong
khoảng pH từ 1 (- 0,2V —> - 0,8V so với cực Ag/AgCl) tới 10 (- 0,2V —» - 1,3V so
với cực Ag/AgCl) cụ thể khảo sát khoảng hoạt động của điện cực màng bismut trong

các nền khác nhau:

pH = 1,1 (chỉnh bằng HC1 0.1M): - 0,2 V -> - 0,82V
pH = 4,0 (đệm axetat 0.05M): - 0,2 V -> - 1,17V
pH = 7,3 (đệm photphat 0,1M): - 0,2 V —» - 1,30V
pH = 9,7 (đệm amoni clorua 0,1M): - 0,16 V —» - 1,49 V

Điện cực màng Bismut cũng được áp dụng để xác định các chất theo hướng
anot. Việc sử dụng điện cực màng bismut theo hướng anot cũng dạt được những kết
quả rất tốt tương ứng với điện cực giọt thuỷ ngân. Người ta đã xác định được các ion
kim loại theo hướng anot như: Cd(JI), Zn(II), In(ĩíĩ), Pb(II)..

Màng bismut có thể được điều chế trên bề mặt điện cực paste cacbon (điện cực
paste cacbon được điều chế bằng cách trộn đều l,0g bội graphit RW - B với 0,5 mỉ
dầu nhớt silicon) bằng cách điện phân tạo màng trong dung dịch có Bi(III) (in situ
hoặc ex situ). Hiện nay người ta có thể dùng điện cực paste cacbon được biên tính
bằng cách trộn đều Ig bột graph it với 50 mg BijO} tinh khiết. Điện cực loại này
cũng cho kết quả tốt trong việc xác định lượng vết các kim loại.

III. Lựa chọn đối tượng nghiên cứu

Qua tham khảo tài liệu cũng như nhu cầu thưc tế. với ý tưởng thay thế điện cực hoạt
dông H M DE thường được sử dụng trong phân tích von-ampe hoà tan trước đây bang
(lien cực bismuth. chúnjz tôi nghiên cứu xác định kẽm tronii một số mầu rau và (J;ìì
t r ị n g .

Ọ

</div>
(10)<div class='page_container' data-page=10>

IV. Nội dung nghiên cứu

IV. 1. N guyên tắc ch un g của phưong pháp voit-ampe hoà tan

Quá trình phân tích theo phương pháp von-ampe gồm 3 giai đoạn: Giai đoạn làm
giàu, giai đoạn dừng và giai đoạn hoà tan

Giai đoạn làm giàu: Là quá trình điện phân để làm giàu chất phân tích lên bề
mật điện cực hoạt động dưới dạng kim loại hoặc hợp chất khó tan. Điện cực làm
việc thường là điện cực Hg treo (HMDE) có kích thước nhỏ, cực đĩa quay bàng vật
liệu trơ (như than thuỷ tinh, than nhão , than ngâm tẩm, plalin...); cực màng Hg trên
bề mặt cực rắn trơ; điện cực màng Bi (điều chế tại chỗ hay điều c h ế trước). Quá
trình điện phán thường được tiến hành trên các máy cực phổ thông thường tại thế
không đổi và khuấy dung dịch với tốc độ đều. Nếu dùng cực dạng đĩa thì dùng các
cực quay quanh trục của nó, nếu dùng cực thuv ngân tĩnh thì khuấy dung dịch bằng
máy khuấy từ.

Giai đoạn cân bằng'. Thường 15-30 giây, dung địch được để yên để phân bố
đều chất phân tích trên bề mặt điện cực

Giai đoạn hồ tan: Là q trình hồ tan chất phân tích trên bề mặt điện cực
làm việc bằng cách quét thế theo một chiều xác định (anot hoặc catot) sau đó ghi
đường von-ampe hoà tan bằng một kĩ thuật điện hoá nào đó. Nếu q trình hồ tan
là q trình anot thì phương pháp nàv được gọi là von-ampe hoà tan anoi (ASV)
ngược lại nếu q trình hồ tan là quá trình catot thì phương pháp này được gọi là
von-ampe hoà tan catot (CSV).

Đại lượng điện hoá ghi được trong q irình hồ lan trong những điều kiện
thích hợp tỉ lệ thuận với lượng chất đã kết tủa trên bề mặt điện cực cũng như nồng
độ chất phân tích trong dung dịch.

IV .2. N guyên lý phép đo

Ghép nối potentiostat với hệ ba điện cực: điện cực hoat động (điện cực Bi), điện cực
so sánh Ag/AeCỈ, điên cực phù trơ Glasy cacbon, điên ohán làm giàu Zn trong; mẫu

« »

lên điện cực hoạt động dưới dạng Zn(Bi). sau dó phán cực hoà lan và ghi cường độ
dịng hồ tan (i). Giá trị cường độ dịng hồ tan tỉ lệ thuận với nồng độ Zn có trong
mẫu.

Giai (loạn diện phân:

Zn2t + 2c <r-> Z n(B i)

Giai đoạn hoà tan:

</div>
(11)<div class='page_container' data-page=11>

r v .3. C h ế tạo điệri cực m àng Bi: Điện cực m àng Bi được c h ế tạo theo hai cách: 
ỈV .3 .I. Điện phân tạo màng Bi tại chỗ (in-xilư)

Thêm vào dung dịch phân tích 10'5M Bi(IIl) và tiến hành điện phím ờ thố thích hợp

IV.3.2. Điện phân tạo màng Bi trước (ex-situ)

Điện phân tạo màng bismut trên điện cực paste cacbon có đường kính 3 mm

- Nồng độ Bi(III) là 10'5M

- Đệm axetat nồng độ 0,1M có pH = 4,5
- Thời gian điện phân tạo màng 3 phút

- T h ế điện phân - 1,4 V

- Sau khi điện phân xong, lấy điện cực ra tráng rửa cẩn thận bằng nước

cAÌ 2 lán rồi dưa vào (lung dịch đo.

- Hoà tan màng bằng cách giữ ở thố + 0,3 V trong vòng 2 phiit trong
dung dịch được khuấy đều sau đó lấy ra rửa sạch và tạo màng mới.

IV .4. Khảo sát khoảng điện hoạt của điện cực m àng bi sm ut trong nền đệm aceíat

Chúng tôi đã tiến hành khảo sát khoảng điện hoạt của điện cực màng bismut
trên điện cực paste cacbon trong nền đệm acetat bàng cách điện phân ở thế - 1,4 V

trong dung dịch đệin axetat có chứa 1.10' 5 M Bi(III) trong vòng 3 phút, sau đó lấy ra

rửa sạch bằng nước cất rồi cho vào dung dịch đệm aceiat 0.1 M, pH=5. Tiến hành
quét thế theo chiều anot từ - 1,4 V tới + L4 V, khi đó ta ihấy có inột pic hoà lan cua
Bi thế đỉnh pic ở - 0,2V.

Dựa vào kết quả thu được chúng ta thấy khoảng điện hoạt của điện cực màng
bismut trong nền đệm acelat tương đối rộng từ - 0,2 V tới - 1,4 V (bismut hoa tan ở
thố - 0,2 V) ( so với điện cực Ag/AgCl).

✓

</div>
(12)<div class='page_container' data-page=12>

Đối vói điên cưc m àng Bi in-situ: ghi pic hoà tan trong 2 trường hợp hoà tan màng
và khơng hồ tan màng sau mỗi lần đo (điện phân và đo liên tục). Kết quả thu đươc
như sau:

T rư ờ n g hơn 1 Hoà tan màng sau mỗi lần đo

Điện phân dung dịch có chứa Nồng độ Zn(II) = 2 . 10' 7 M; thời gian điện phân 4 phút:

tốc độ quét thế ]00 mV/s; [Bi(III)] = 10‘5M; đệm axétat pH=5. Sau mồi lần do giữ

thế ở +0,6V trong ] phút đổ hoà tan màng bismut, sau đó đánh bóng điện cực rồi
mới thực hiện đo lạp lại. Kết quả cho ở bảng 1:

B ảng 1. Ả n h hường c ủ a lượng Bi b á m trê n bề m ặ t điện cực
1.1. H oà ta n m à n g sau mỗi lần đo

I .ẩn đo 1 2 3 4 5 6

I(|iA/cm2) 62.845 63.603 64.721 64.517 63.15 62.639

T rư ờ n g hop 2: Khơng hồ lan màng sau mỗi lẩn đo

Vẫn sử dụng (lung dịch đo như trong trường hợp 1 nhưng sau mỗi lần đo dó đo lặp
lại mà khơng cần hồ tan màng. Kết quả đo như sau:

1.2. K h ơ n g hồ tan m à n g sau mỗi lần đo

Lần đo 1 2 3 4 5 6

I(aA /cin2) 60.534 61.934 67.010 66.902 69.472 71.793

sẽ kém lặp lại: còn khi hoà tan màng rồi mới đo lần tiếp theo, thì kết quả thu dược
có độ lặp lai tốt hơn rất nhiều so với không hồ tan màng. Vì vậy trong tất cả các
phép xác định Irên điện cực mang Bi in-situ, chúng tôi dcu hoà tan màng sau mỗi

lần do.

260'

A

■V

,o>

¥

\

Hon l a n m à n g SHU m ỗi lấn do K h ô n g h o à tcìn m à n g sau m ót lân đo

ỉíìnli s Anh hưởiiíỉ CMI! lươn í' ỉ?i Ịvirn ! 'é n »ĩ ị ôn Cirr

Đoi với clicn cưc mini!’ Bi cx-situ:

Sử dụng diện cực màng Bi điều chế như troníỉ II.3.2. diện phân dung dịch có Ihành

</div>
(13)<div class='page_container' data-page=13>

-+ 1,4 V

H ìn h 1 . K h o ả n g điện h o ạ t c ủ a m à n g b ism u t

IV .5. S ự xuất hiện pic của Z n(II) trên điện cực m àng bismtit

Chúng tôi tiến hành điện phân dung dịch:

l.N ề n :l. 10"5M Bi(III) + đệm axetat pH=5.5.
2.1+3.10-7M Zn(II)

3.1+ 7.1f/M Zn(II)
với các thông số máy đo:

Thế điện phân: -1,40V,
Thời gian diện phân: 2 phút,
Tốc độ quét 100mV/s.

1. N ẻ n :5 .1 0 -fiM
B i(III) + đệm
a x c ia t p H = 5 .5 .
2 .1 + 3 .1 0 7M ZnCII)
3 .I+ 7 .1 0 '7M Z n(ÍI)

- V .

ị"-:i \
1,150;

ị \

•■5

I I

- A

2

1.4

.1 4 0 ’ 1

ĩ / \ 3

Ị m V/

\-" L p.r,

H ình 2. S ự x u ấ t hiện pic hoà ta n của Zn tr ê n điện cực m à n g Bi

Điên cực màng bismut được sử dụng bao gồm điện cực c hế tạo bên ngoài (ex situ) và
diện cực chê tạo tại chỗ (in situ). Cả hai loại điện cực này đều cho pic của kẽm ở
khoảng thế -0.95V (so với điện cực Ag/AgCl).

IV .6. Khảo sát diều kiện xác định 7.11 trên điên cưc nừniíỉ bisinut

/ V A / . Khảo sát dô lập lại cùa hê mát diệt/ cự(

Đố khảo sát độ lặp lại của bổ mặt điện cực Hi rién p í K Ị ì xác dinh Zn(ỈI). chúiiỉi tôi

tiến hành điện phân và ghi pic hoà tan của Z n ( ỉ l ) trên hai loai diện cực màiiíi Hi dicii
chế tại chỗ (in-,situ) và màng Bi điêu chế trước (ex-situ)

</div>
(14)<div class='page_container' data-page=14>

Dối với điên cưc màng Bi in-,situ: ghi pic hoà tan trong 2 Irường hợp hồ tan màng
và khơng hồ tan màng sau mỗi lần đo (điện phân và do liên tục). Kết quả thu được
như sau:

T r ư ờ n g hưp 1 Hoà tan màng sau mỗi Jẩn đo

Điện phân dung dịch có chứa Nồng độ Zn(II) = 2.10" 7 M; thời gian điện phân 4 phúl;

tốc độ quét thế 100 mV/s; [Bi(III)] - ÌO^M; đệm axêtat p H -5 . Sau mỗi lán đo giữ
thế ở +0,6V trong ] phút dể hoà tan màng bismul, sau đó dánli bóng diện cực rồi
mới thực hiện đo lặp lại. Kết quả cho ở bảng ]:

B ảng 1. Ả nh hưở ng của ỉượng Bi b á m trc n bề m ặ t điện cực
1.1. H oà ta n m à n g sau mỗi lần đo

Lần do 1 2 3 4 5 6

I(Ị.iA/cm2) 62.845 63.603 64.721 64.517 63.15 62.639

Trườnsi hop 2: Không hoà lan màng sau mỗi lần đo

Vẫn sử dụng dung dịch đo như trong trường hợp 1 nhưng sau iriồi lần đo dó do lặp
lại mà khơng cần hồ tan màng. Kết quả đo như sau:

1.2. K h ô n g hon tan m à n g sau môi lán đo

Lần do t 9Z, 3 4 5 6

I(|iA/cm2) 60.534 61.934 67.010 66.902 69.472 71.793

Kếl quả cho thấy là sau mỗi lần đo nếu khơng hồ tan màng kết quả giữa các lần do
sẽ kém lặp lại; cịn khi hồ tan màng rồi mới đo lần tiếp Ihco, thì kêì quả thu dược

có độ lặp lại tốt hơn rất nhiều so với khơng hồ tan màng. Vì vây tromj lất cả các
phép xác định trên điện cực mang Bi in-situ, chúng tói đều hồ tan màng sau mỗi
lần đo.

Ho;, tan m à n g sau m ỏi lần đo K h 6 n ? hoù ' ;in m a n " sau mỗỉ ]ần đo

ílìn li A 1)1] hưỏlllí OMM |n'ĩír Bi h'ijit l ,-PM (liên c iír

Doi với djcn C Ư C rnanu Bi c.x-.situ:

sỉr dụnc diện cực màng Bi điều chế như trong 11.3.2, diện phím dưnc (lịch có 1 hành

phán Zn(II) = 3.10‘7M; nén đệm axetat pH = 5».5 pong độ 0.7.SM ; thế diện phân

</div>
(15)<div class='page_container' data-page=15>

1.4 V, thời gian điện phân 3 phút, tốc độ quét thế ỉ 00 mV/s, thời gian sục khí 2.5
phút. Kết quả thu được ở bảng 1.3

1.3. Khảo sát độ lặp lại của m àng bi sm ut ex situ

Số lần đo lặp lại Màng 1

I(|iA/cm2)

Màng 2
I(|iA /cm 2)

M àng 3
I([iA/cm2)

1 58.405 52.405 47.049

2 57.998 52.465 47.513

3 59.835 53.220 47.826

4 60.098 55.274 49.867

5 60.749 55.949 48.296

6 61.512 56.271 48.972

isoi

I

ã i
ã V
**ô V.

(W;

M

/

//N \

\ \

\\

in*--- . 1 i T

---* i 2^ - * ft I -i lị '* • Ị08Ỉ -‘ị

Qua kết quả trcu, chúng tôi thấy ràng kết quả đo Irong cùng một điều kiện giữa các
màng khác nhau có sự khác nhau còn trong cùng một màng thì độ lặp lại tương đối
tốt. Trên cùng một m àng có thể đo lặp lại được nhiều lần.

IV .6.2. K hảo sát ảnh hưởng các thông s ổ m áy

[V.6.2. 1. Khảo sát ảnh hường của thế điện phân

Như chúng ta đã biết thế điện phân là một yếu tố quan trọng quyết định tính chọn
lọc và cả độ nhạy của phép phân tích. Trong von-ampe hồ tan anot, nếu thế điện
phản quá dương Ihì quá trình khử chất thành kim loại lên hề mặt cực khó khăn, mặt
khác nếu (hố diện phân q Am thì có thể xảy Pì quá trình khử ion H+thành H? trên
hề mật cực tlo dó làm siảm độ nhạy phép phân Lích. Trong nhit'u trường hợp. chọn
được thố diện phân thích hợp sẽ loại bỏ được một số nguyên tố ảnh hưởng đến phép
xác định của nguyên tố cần phân tích.

Chúng tôi khảo sát chọn thế điện phàn được tiến hành với (!unc dịch chứa 7.10'7M

Zn(II) trong nền đệm axetat 0,1M có pH=5,0; nống độ B i n II) = Ỉ.IO' 5 M; thòi uiiin

</div>
(16)<div class='page_container' data-page=16>

điện phân 2 phút; thời gian ngừng 15 giây; tốc độ quét lOOmV/s, ghi đường hoà tan
theo chế độ sóng vng. Kết quả thu được ở bảng 2.

B ảng 2: Ảnh hưởng t h ế đỉộn phân.

Edp(V) -1 . 2 -1.25 -1.30 -1.35 -1.40 -1.45 -1.5

I (|iA /cm 2)

* 49.21 83.71 86.50 91.11 83.86 77.57

■if

ề \

- 1 . 6 -1.5 -1.4

o.sịí'■

H ìn h 4. Ả nh hưởng của th ế điện p h â n

Từ kết quả thực nghiệm, ở điỏu kiện dung dịch khảo sát. giá trị cường độ dịng pic

hồ tan của Zn lớn ổn định trong khoảng thế lừ -1.35 đốn -1.4V, Chúng tôi chọn thế
diên phân là -1 ,4V cho các lần khảo sát liếp theo.

ĨV.6.2. 2. Khảo sát ảnh hưởng thời gian điện phân

Bên cạnh thế điện phân, thời gian điện phân cũng là 1 yếu tố quyết định đến cường
độ của pic lioà tan Zn. Theo định luật Faraday, lượng chất bị diện phân két tủa lên
bề mặt điện cực tỉ lệ thuận với thời gian điện phân. Do đó khi tăng thời aian điện
phân thì lượng chất kết tủa tăng và dẫn đến chiếu cao pic hoà tan cũng tăng. Tuỳ

thuộc vào nồng độ chất tron2 dung dịch mà thời gian điện phân có thể ngắn hay dài.

Dung dịch càng lỗng thì thời gian điện phân càng lâu, tuy nhiên thời gian diện phân
không nên qu;í dài vì khi đổ đường chuẩn phụ thuộc giữa chiều can pic và nồrig độ
lim được sẽ khồng tuyến tính và lặp lại.

Chúng tôi khảo sát thời gian điên phân với dung dịch chứa: Zn 4 . 10'7M; í,lời gian

sục khí 2.5 phút, thế điện piián -1.4 V; đệm axetíìi pH =.Ỹ5; hiên độ xunp 50mV;
ỊB i(ĩinj = 10 M; lốc độ quét 100 mV/s. Kél quá được biru (iien Irong báng 3

Bàiiíĩ 3. K h ả o sát à nil lurong củn thòi gi;ui rlỉỏn pỉión ( f Z n d ĩ ) ] = 4 .1 07M)

</div>
(17)<div class='page_container' data-page=17>

I (ụA /cm 2) 31.668 39.328 59.985 62.200 62.907 62.600

Với dung dịch có nồng độ Zn(ỈI) 4.10 7M, khi tăng thời

gian điện phân từ 1 phút đến 2.5 phút giá trị cường độ
dòng tăng. Tuy nhiên nếu tiếp tục tăng thờị gian điện
phân giá trị cường độ đòng tăng rất chậm và hầu như
không thay đổi. Do đó, giá trị thời gian điện phân được
chọn tuỳ thuộc vào nống độ Zn(II) trong dung d;ch, 2.5

phút khi nồng độ cỡ ] 0 ‘7M, và điện phân lâu hơn với

những dung dịch có nồng độ nhỏ hơn.
H ìn h 5. Ả nh hưỏng thời gian điện p h â n
IV.6.2. 3. Khảo sát ảnh hưởng tốc độ quét thế

Trong cực phổ, đặc biệt khi ghi theo chế độ SqW, tốc độ phân cực có ảnh hưởng

đáng kể đến cường độ dong pic hoà tan. Tăng tốc độ phân cực giá trị cường độ dòng
sẽ tăng, tuy nhiên cùng với việc tăng cường độ dòng là sụ giảm độ cân đỗi của pic.
Điều này được thấy rõ đặc biệt khi phân tích hàm lượng rất nhỏ các chấl. Tốc độ
quét thế được xác định bởi bước thế (Ưslpp) và thời gian mỗi hước thế ( ts(cp) : V =

u - SlCỊY l s lc p /t__ *

Như vây, tăng tốc độ quét bằng cách giảm thời gian mỗi bước thế ( s) hoặc tãng
bước nhảy thế (mV).

Với kỹ thuật sóng vng, chúng tôi khảo sát ảnh hưởng của tốc độ quét thế bằng
cách cố định tần số là 50Hz và thay đổi bước nhảy thế.

Nồng độ Zn(II) = 7.10'7M ; đệm axêtat pH= 5; thời gian điện phân 2 phút; [Bi(III)]

= 10'5M, thời gian sục khí 2.5 phút ;biên độ xung 50mV , thế điện phân là -1,4V.

B ản g 4. Ả n h hưởng tốc độ q u é t th ế
Tốc độ quét (mV/s)

• * 25 50 75 1 0 0 150

I(|iA /cm 2) 17.059 23.824 46.703 90.309 97.182

</div>
(18)<div class='page_container' data-page=18>

Hình 6. Ảnh hưỏng tốc độ quét thế

Trong các giá trị tốc độ quét thế khảo sát, ở tốc độ 100 mV/s (tương ứng bước nhảy
thế là .*> mV và thời gian mỗi bước thế là 0.05s), giá trị cường (tộ dòng thu (lược là
Ổn định, pic thu được cũng cán dối, do vậy chúng tôi chọn giá trị này cho các khảo
sát tiếp theo.

IV.6 .2. 4. Khảo sát ảnh hưởng của oxi hoà tan

Nồng độ oxy hoà tan trong dung dịch phân lích thường có từ 1 04M - 2.10'4M. Oxy

hoà tan trong dung dịclì phân tích sẽ ảnh hưởng đến píc hồ tan trên cả 2 phương

diện làm biến dạng pic và làm giảm độ nhạy của phép đo.

02 + H20 +2e = H20 2 + 2 0 H ' ở khoảng thế 0 —> -0.3V

H A +2 e = 2 0 H ở khoảng thế -0.8 —> -1.1V

Trong môi trường kiềm hoặc trung tính đến -1.2V. anion OH sỗ một phần tạo kết
tủa hydroxit với các cation kim loại có trong mẫu phân tích, các kết tủa hydrôxit này
có thể bám xung quanh diện cực và dần tạo thành lớp màng hydroxit ngăn cán các
ion kim lcạị tham gia quá trình điện phân làm giàu và làm chán pic bị doãng ra, hay

làm che khuất pic. Chúng tôi khảo sát ảnh hưởng của 0 2 hoà tail trong dung dịch với

dung dịch có (hành phần Zn(II) = 5.10"7M; đệm axêlal pH= 5: thời gian điện phân 2

phút; tốc độ quct thố 100 mV/s; [Bi(ỈII)] = 10‘5M. biên đó xung 50mV. thế điện phân

là -1.4V. Loại ảnh hưởng cùa 0 , hoà tail bằng cách xục khí trơ N ? vào dung dịch do
với các thời gian khác nhau. Các kếí quả dược tóm tẵt trong hàng 4

</div>
(19)<div class='page_container' data-page=19>

Thời gian sục

khí (phút) 0.5 1 1.5 2 2.5 3 4 4.5

I(nA/cm2) 55.0 57.6 64.3 67.4 70.1 71.2 71.9 73.0 70. ỉ

1 6 0 ,

2 120
ỉ
- 3 0 ;

40

\

/

A

\

Theo kết quả ờ bảng 4. nếu không loại trừ

ảnh hưởng của 02 hoà tan, pic hoà tan S C gồ

ghề, cường độ pic hoà tan nhỏ hon so với
trường hợp có loại 0 2. Thời gian sục khí
thích hợp là 2.5 phút.

■1.4

Hình 7. Ảnh hưởng của 0 2 hoà tan

N .6.3. Khảo sát ảnh hưởng của thành phần nền

IV.6 .3 .1. Khảo sát ảnh hưởng nồng độ Bi(IIĨ).

Trong cùng một khoảng thời ẹian diện phím, nổnc đô Ri(ITI) cànc lớn thì lươn ạ Bi
kếl tủa trên bề'm ặt.điện cực paste cacbon càng lớn. Độ dìiy của màn.u Bi ảnh hưởng
đến cường độ pic hòa lan của Zn. Do đó chúng lôi khảo sát ảnh hưởng nồng độ
Bi(ỉll) tới cường độ dịng và từ đó xác định nồng độ Biílll) tơi ưu Irong phép xác

định Zn(ỈI). Đung dịch nghiên cứu có chứa [Zn(ĨI)l 5.10'7M; đệm axctat plỉ =5,

thời gian sục khỉ 2.5 phút, thế điên phân -1.4 V; hiên độ xung 50inV; thời gian điện

phân 2.5 phút, tốc độ quét thế lOOmV/s. Nồng độ Biíĩĩĩ) trong (hum dịch được thíiv

đổi từ 10' 7 M đến 10'r'M. Kết quả thu được dược ghi ớ hảng dưới dây:

ỉĩ á n ” K h á o sát íinh hưóníí CIÍP ’MMJi’ (16 M id J J ).

[Bi(III)] 1 0 - 7 5. J 0 7 1 fr6 5.10" 1 0

-I (|aA/cm2) 29.664 58.844 70.75 82.445 64.517

</div>
(20)<div class='page_container' data-page=20>

90
80
70
60
< 50

3
40
30
20
10
0

0 20 40 60 80 100

[Bi(lll)].10'7M

Dựa vào các kết quả đã khảo sát ở
trên , chúng tôi thấy nồng độ Bi{Ilỉ) lối
ưu cho phép xác định kẽm là 5.10 f’ M .

Hình 8, Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Bi(III)

IV.6 .3.2. Khảo sát ảnh hưởng của pH

pH của dung dịch là một trong những yếu tô' ảnh hưởng quan trọng nhất đốn
phép xác định phép đo. Chúng tôi nghiên cứu ảnh hưởng pH trong khoảng từ 4,5 (lốn

6.5 với dung dịch đo có thành phần [Zn]: 5.10'7M;, điều chỉnh pl l của dung dịch do

trên máy đo pH bằn a axit C H3COOH và NaOH, các thông số máy đo: thời gian sực

khí 2,5 phút, thố điện phân -1.4 V; biên độ xung 50mV; thời gian điện ph'll 2.5
phút. Kết quả thu được như sau:

Bảng 7. Khảo

sát

ảnh liưỏng

của

pH

pH 4.5 5 5.5 6 6.5

</div>
(21)<div class='page_container' data-page=21>

Hình 9. Ảnh hưởng pH

<á

100 -

90
80
70
60 -
50 -
40
30
20
10

0

4.5 5.5 6
pH

6.5 7

IV.6.3.3. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ đệm.

Sau khi đã khảo sát anh hưởng của các giá trị pH lên chiều cao của pic, chúng tôi
tiếp tục khao sái ảnh hưởng của nông độ đệm lên chiều cao của pic Zn. Dung dịch

khảo sát gồm: 2.10'7M Zn2+; 5.10'fiM Bp+; dệm axclat pM=5.5 và nồng độ thay dổi
từ 0 ,0 IM đcn 0,25M; the điện phân -],4V; thời gian điện phân 2 phút; thời gian
ngừng 15 giây; tốc dộ quét thế IOOmV/s. Kết quả dược hiểu diễn ở bảng và hình vẽ

Bảng 8. Khảo sát ảnh hưởng của I1ỒI1ỊỈ độ đệm nxetat

(đệm] (M) 0 .] 0 . 2 0.3 0.4 0.5 0 . 6 0.75 0.85 1

I(|.iA/cm2) * J 9.36 2 0. 2 2 2 . 1 23.1 24.5 26.01 24.1 20.67

* không xuất hiện pic.

Y

\ \x i o I

30
27

18
15

H ình 1 0 . Ảnh hưởng cũn nồnjí (lộ đóm

n.2 04 06 08 1 12

Ni'ing (1(1 cliin 1 \I )

</div>
(22)<div class='page_container' data-page=22>

Dựa vào k ết.quả khảo sát ở trên chúng tôi chọn khoảng nồng (lộ dêm tối mi cho
phép xác định Zn(II) là 0.75 M cho các khảo sát tiếp sau.

Toàn bộ các khảo sát trên điện cực màng Bi điều chê trước được tiến hành 
tương tự như đối với điện cực màng Bi điều ch ế tại chỗ, các điểu kiện tối ưu 
được tóm tắt trong bảng 9

Bảng 9. Tổng kết các dicu kiện tối ưu xóc (lịnh Zn 
trcn diện cực inàng Bi in-situ và ex-situ

Điện cực màng Bi in-situ Điện cực màng Bi ex-situ

Thời gian sục khí 2.5 phút Thời gian sue khí 3 phút

Thế điện phân - 1.4 V

Thời gian điện phân 2.5 phút
Tốc độ quét thế 100 mV/s
Biên độ xung 50mV
Nồng độ Bi(III): 5.10'r,M
pH lối ưu: 5.5

Thế điện phân - 1.5 V

Thời gian diện phân 2.5 phiu
Tốc độ quét thế 100 mV/s

Biên độ xung 50mV

Giá trị pH tối ưu: = 5.5

Nồng độ đệm 0.5M
Nnnẹ độ (Tệm axetíii 0.75 ỉví

So sánh việc xác định Zn(II) trên hai điện cực màng insitu và ex situ

- Vé độ lặp lại: điện cực màng ex situ cho (tộ lặp lại trong cùng mộl màng cao hơn
so với điên cực màng ill situ nhưng độ lặp lại giữa các màng kcm. Độ lập lại kém
giữa các m àne có thể khắc phục khi sử dụng thời tiian diện phân tạo màng láu hơn
(đến 30 phút)Ị I

- Về độ nhạy: Độ nhạy phép xác định Zn trên điện cực màng Bi in-situ kéín nhạy
hơn chút íl so với phép xác định trên diện cực mìmg rx-siiu (cụ thể trong phán
II.8 .2 )

- Kết luận: Sử dụng điện cực màng Bi in-situ xác đinh Zn trong các nghiên cứu tiếp
sau.

IV .7. Tóm tất ánh hưởng của m ột số io n và cách loại trừ

Chúng tôi đã khảo sát ảnh hưởng của một số ion đến phép xác định Zn và các loại
trừ. Các kết quả được tóm tắt trong bảng 10

íỉảng J0. Tóm f;ít íínli hưởng và cách ío;ii trừ

N g u y ê n f õ M ú c đơ ;ình hưởng C ách loại t r ừ

Cu(II) [Cu(II)]/[Zn(II)]=80 : mất pic Them G a(lll) gấp 165 kin fZn(ỉl)l

</div>
(23)<div class='page_container' data-page=23>

Cd(II) [Cd(n)]/[Zn(II)]<30: giảm i
[Cd(II)]/[Zn(ĨI)]>30: tăng i

Fe(II) [Fe(II)]/[Zn(II)]>64 : mất pic Thêm Ga(III) gấp 1000 lần [Zn(II)]

Fe(III) [Fe(III)]/[Zn(II)]> 100 : m ấ tp ic Thêm Ga(III) gấp 550 lần [Zn(II)]

IV .8. Đường chuẩn, giói hạn phát hiện và độ lặp lại
IV.8. J. Độ lập lại

Để đánh giá độ lặp lại của phép đo, sử dụng các điều kiện tối ưu trong bảng 9,
chúng tôi đo lập lại 1 0 lần (lung dịch chứa 8 .1 0 s Zn(II) thời gian điện phân 4 phút.
Kết quả được tóm tắt trong bảng 11:

Bảng 11. Độ lặp lại của phép do trên điện cực màng 13i in-situ

V

STT I(nA ) STT I(nA)

1 94.3 5 96.4

2 90.6 6 96.0

3 95.6 7 99.2

4 90.0 8 95.0

2.50U.

2 00 u_

I.OOu.

\

%

X a

1 jO I IX) HL7JI
«1 |V|

Giá trị trung bình qua các lần do là: Ilb = 94.6
Độ lệch chuẩn:

s = ( Trong dó N là sơ lần do)

(/V - 1 )
s - 3.0

Hệ số biến động hay độ lệch chuẩn tương dối: v = 77,•100% =

N .8.2. Giới hạn phát hiện

Giới hạn phát hiện là nồng độ nhỏ nhất của chất phân tích tạo ra một tín hiệu có thể
phân hiệt với tín hiệu trắng (hay tín hiệu nền). Có nhiều cách xác định giới hạn phát

hiên nhưng phổ bicn nhôt lù CỊuy tíic 3ơ. Theo CỊuy tuc Iiiiy, C ilil íĩ được tịuy uơc lii

nồng độ chất khảo sát cho tín hiệu cao gấp 3 lần độ lệch chuẩn của đường nền. Một
trong những cách xác đinh CtHPH then quy tắc này là liến hành N thí nghiệm xác

định nổnỵ 'tộ mẫu wring fir do til xár định (ìIrơ' - '."if trị X; íi- 1,2,3. m vít tính

theo công thức:

A' - -I

</div>
(24)<div class='page_container' data-page=24>

s,

= t ĩ ( x , - 4

(T V -1)

Nếu nồng độ của mẫu là c thì giới hạn phát hiện là:

35, c

GHPH =
X

Tính giới hạn phát hiện hằng cách đo lặp lại 8 lần đối với dung dịch có chứa

8.

10 XM

Zn(ĨI) với các điều kiện đo như ]ập đường chuẩn, thời gian điện phân 4 phút. Coi độ
lệch chuẩn của phép đo bằng độ lệch chuẩn của đường nền, từ đó ta có kết quả sau:

GHPH = — 8.1()-*= 7.6.10'lJM

94,6

IV.8.3. Đường chuẩn

Tiên hành lạp đường chuẩn xác định Zn(II) trên điện cực màng bismut được điều

chế tại chỗ (in situ) trong khoảng nồng độ từ 2.10‘XM đến 10' 7 M với các điều kiện

tối ưu đã khảo sát ở trên: thế điện phân -1,4 V; đệtn pH = 5.5 nồng độ đệm 0.75M;
nồng độ Bi(IĨI) = 5.10 r’M; tốc độ quét Ihế 100inV/s; thời gian điện phân 4 plìiít; thời
gian sục khí 2.5 phút; hiên độ xung 50inV.

Bảng 12. Đường chuẩn xác định Zn(II) trên diện cực màng bisinut in-situ

[Zn(H)].10'8(M) 2 4 6 8 1 0

I(M-A) 14.0 33. 7 57. 7 75.8 % . 8

I I ịVi

</div>
(25)<div class='page_container' data-page=25>

r v .9. Phân tích mẫu thực tế
IV .9.1. Quy trình phân tích mẫu

Q trình phân tích gồm ba giai đoạn:

- Láy mâu và bao quan mâu: Mâu rau và đất trồng rail do Viên nghiên cứu rau quá
cung cấp. M ẫu ở dạng khô (mẫu rau sấy đến khối lượng không đổi; mầu đất làm khô

tự

nhiên

trong khơng khí), tất cả các mẫu đều dã được xay mịn.

- Vơ cơ hố mâu: Phá huỷ các hợp chất hữu cơ có troriiỊ mẫu, chuyển kõin trong

mẫu về dạng Zn(II).

- Xác định hàm lượng kẽm có trong mẫu bằng phương pháp them chuẩn.

Qua tham khảo một số tài liệu để vơ cơ hố mầu thường sử dune hỗn hợp H N 03 và

H20 2.

IV .9.2. Xử lý mẫu

M ẫ u r a u : Cân 0.1 đến 0.3g m;ĩu rau dã được sấy khó và đirợr đánh số thứ tự sau dó

ngâm với H N O3 đặc qua đêm trong cốc chịu nhiệt sau đó mẩu được đặt lên bép đun

cách cát và đậy bằng phễu thuỷ tinh (đổ tránh hiện tượng hãn chất ra nca;'ú) khoảng
2-3 giờ. Để nguội tráng nắp và thành cốc, sau dớ tiến liìmh làm bay hơi axit. Tiếp

tục nhỏ axit HNO} + vài giọt H20 2 Đun đến khi mầu trắnu thì dừng.

M ẫu đ ấ t: Xử lý lương tự mẩu rau, tuy nhiên để thu dược mẫu trắng thời gian đun
thường láu liớn.

IV .9.3. K ết qu ở p h ở n tích

Mẫu Vị trí Vùng Míìu Rau

(mg/kg khị)

Mău Đất
(mg/kg khơ)

M u sta rt 501 1 2 4 .2 2 3 4 .6 6 8

S t a r g o o s e b e r r y 50 2 6 1 .3 9 14.1 74

P a k c h o i 5 0 3 5 5 .2 4 2 7 .4 0 8

P o r h e r b s 504 4 4 9 .5 4 5 6 .0 2

A m ara n th 505 6 5 .6 3 5 0 .7 2

A m a r a n th 5 0 5 6 6 .7 2 50.8

C ey lo n s p i n a c h 5 0 6 5 7 .5 7 5 1 .8 6

K a n g k o n g 5 0 7 Phú diễn Từ Liêm 58.81 2 5 .7 7 8

K a n g k o n g 5 0 8 Khương Đình- Thanh Xuân 7 9 .4 5 2 8 .7 2 6

</div>
(26)<div class='page_container' data-page=26>

Kangkong 50 9 140.(3 3 3 .5 1 6

Perilla 5 1 0 121.2^l 0.3 3 4

S w e e t

marjoram 511 7 5 .9 : 23.14

S w e e t basil 5 1 2 87.92ỉ 3.896

Parsley 5 1 3 1 1.34 2 7.72

Buffalo spinach 5 1 4 Đông Dư - Gia Lâm 35.25 94.2

Am aranth 5 1 5 Viện nghiên cứu ran qu;i 74 .2 2 4 0 .0 9

Mustart 5 1 6 101 .34 82 .0 6

W elsh spinach 5 1 7 91 .8 5 59.6

Pakchoi 5 1 8 12 1 .7 8 88.66

Ceylon spinach 5 1 9 7 8 .7 6 4 6 .9 4

Potherbs 5 2 0 1.21 11,27

Kangkong 521 7 5 .1 8 4 3 .7

Perilla 52 2 83.91 3 9 .1 0 4

S w e e t b a s il 52 3 7 8 .9 2 1 Õ~95

S w e e t ba s il 5 2 3 77.81 1 0 .5 1 6

S w eet

marjoram 5 2 4 7 8 .0 5 4 .4 2 4

Basil 5 2 5 8 1 .7 6 51.62

Lettuce 5 2 6 Yên Thường- Gia Lâm 93.8 4 3 .1 6

Pakchoi 5 2 7 9 0 .9 2 3 5 .7 2 2

Mustarrd 5 2 8 70 39 4 9 .9 6

Potherbs 5 2 9 6 4 .5 5 5 .2 6

A m a r a n t h 5 3 0 7 1 .4 7 3 9 .8 9 2

A m a r a n t h 5 3 0 7 2 .2 9 38. 95

Ceylon spinach 531 Oăim Xá- Gia Lâm 6 0 .1 4 2 8 .6 8 6

S targ o o seb erry 5 3 2 5 7 .3 2

I 6 .1 5 8

W e ls h o n io n 5 3 3 [ '1/-;

... .. - . I. ? 0 ./o '

C ey lo n s p i n a c h 1 534 D1.2! 38.486!

P a k c h o i 5 3 5 73 95! 4 7 .5 2

</div>
(27)<div class='page_container' data-page=27>

i

An eth u m 5 3 7 I 6 7 .5 8 37 .6 3 2

Pakchoi 53 8 6 9 .0 2 31.7 78

Choysum 5 3 9 6 0 .1 2 36 .9 4 4

Lettuce 5 4 0 6 0 .3 9 to I LD I*.

Sw eet

marjoram 541 Yên Thường- Gia Lâm 6 4 .7 6 69.64

Koralrab! 5 4 3 63.4 26.036

C a b b a g e 5 4 4 Đặng Xá- Gia Lâm I 7 0 .2 4 20 .8 9 8

Ca b b ag e 5 4 8 1 22 .78 22 .7 7 4

Carrot 5 4 9 9 8 .2 4 22 .8 6 2

K o ra lra b i 551 8 7 .8 5 21.63

K o ra lra b i 551 Văn Đức - Gia Lâm 8 6 .7 4 2 2 .4 6

R ad ish 5 5 2 7 9 .1 2 2 8 .4 9 2

Radish 5 5 2 7 9 .1 2 28 .4 9 4

Perila 5 5 3 5 6 .5 8 38.72

Buffalo s p in a c h 5 5 4 10 8.3 8 6 8 .8 2

Parsley 5 5 5 Đón 2 ĩ lư - Gia I .Am 6 9 .1 9 24 .8

Mustar 5 5 6 6 0 .7 6 2 6 .9 7 8

Letture 5 5 7 Kim Lũ Sóc Sơn 5 0 .3 4 34 .6 3 8

Koralrabi 5 5 9 4 4 .4 9 2 0 .7 8 6

Garland 561 Đơníi Xn -Sóc Sơn 2 1 .9 9

Leek 5 6 3 2.6 . 2

Letture 5 6 4 19.73 6 7 .1 6

C a b b a g e 5 6 5 Vàn Nội Đông Anh 18.55 4 5 .3 4

. . — ... \

Koralrabi 5 6 6 3 7 .4 9 2 9 .5 5 6

Bulb onion 5 6 7 6 .3 4 2 1 .2 5

W e s s h onion 5 6 9 Nam Hồng - Đông Anh 8.51 2 0 .1 2 6

C ey lo n s p in a c h 5 7 0 Liên Phươne -Thườn" Tín 11.63 57.3 4

A n e th u m ’ 571 11.96 29.1ol

Letture 5 n ■í 3 .0 4

Koralrabi 5 7 3 9.1 2 2 2 .5 8 4

C a b b a g e 5 7 4 11 48 2 6 .5 2 4

</div>
(28)<div class='page_container' data-page=28>

Anethum

575

5.58 45.66

W essh onion

576

13.04 6 8 .8 2

Mustar

578

9.11 3 0 .9 3 2

Star gooseberry 5 7 9 8.11 51.28

Kangkong 5 8 0 7.6 2 8 .6 0 4

Kangkong 5 8 0 7 2 8 .6 1 2

Cabbage 581 17.06 2 4 .5 6

Mustard 5 8 2 7.0 3 90.2

W essh onion 5 8 3 11.29 3 7 .1 5 4

Sw eet basil 5 8 4 10.17 3.906

Basil 5 8 5 9.1 56.28

Ceylon spinach 5 8 6 12.01 70,12

Parsley 5 8 7 9.24 4 9 .0 6

Koralrabi 5 8 8 Song Phượng - Hoài Đức 19.43 2 9 .0 0 4

Mustard 5 8 9 12.33 83.6

Choysum 5 9 0 9.12 2 1 .3 7 2

Star gooseberry 591 7.76 82.12

W essh onion 5 9 2 13 2 5 .5 4 6

Letture 5 9 3 15.47 3 2 .2 0 8

Ceylon spinach 5 9 4 Phú Diẻn - Từ Liêm 10.58 53 .0 4

Welsh onion 5 9 5 10.16 13.222

Star gooseberry 5 9 6 11.47 2 5 .7 6 6

C a b b a q e 597 M;ii Hirh ( ’fill Cii;ìv n 98 1 > Ạ?Ậ

Kangkong 5 9 8 Liên Mạc - Từ Liêm ĩ 1.16 3 0 .3 2 2

Carrot 599 Tứ Liên - Táy Hổ 9.53

. 20.6 2

C a b b a g e 6 0 0 7 3 .3 9 15.392

W e ls h onion 601 14.87 2 0 .8 1 6

Letture p n ? 13.24 ? 1 ,?nR

J
____

K a n g k o n g 6 0 3 1 3 .1 4 '1.7:6

</div>
(29)<div class='page_container' data-page=29>

V. K ết luận

v à

kiến nghị

K ết luận

I. Đã nghiên cứu khảo sát xác định Zn(ĩĩ) trên điện cực màng hismut in situ và ex-
situ theo pic hoà tan Ở-0.95V. các điều kiện cụ thể là:

Nồng độ đệm axetat 0.75 M

2. Đã khảo sát ảnh hưởng của một số ion kim loại đến phép xác định kẽm như:
Cu(II), Cd(II), Pe(III), Pb(II), và loại trừ ảnh hưởng hằng cách thêm Cia(III)

3. Xây dựng đường chuẩn xác định Zn(II) trong khoảng nồng độ 2,0.10 s M đến

1,0.10'7M. Tính giới hạn phát hiện của phép đo theo quy lắc 3ơ là 7 ,6 .10'9M. Hệ số

biến động của phép đo là 3,17% (với nồng độ Zn(II) 8.10'XM).

4. Đã áp dụng các điều kiện tối ưu xác dịnh hàm lượng Zn(II) trong một số mẫu rau
và đất trồng. Một số kết quả phân tích được so sánh với kết quả của phương pháp
von-ampe hồ tan anơt trên điện cực HMDE.

Tiếp tục hướng phát triển của đề tài, nghiên cứu khả nâng sử dụng điện cực màng Bi
thay thế điện cực H M D E trong phân tích điện hố hồ tan xác định lượng vết các

kim loại, hợp chất hĩru cơ...

Điện cực màng Bi in-situ

Điện cực màng Bi ex-sitĩi

Thời gian sục khí 2.5 phút
Thế điện phân - 1.4 V

Thời gian điện phân 2.5 phút
Tốc độ quét thế 100 mV/s
Biên độ xung 50mV
Nồng độ Bi(IlI): 5.10'fiM
pH tối ưu: 5.5

Thời gian sục khí 3 phút
Thế điện phân - 1.5 V

Thời gian điện phân 2.5 phút
Tốc độ quét thế 100 niV/s
Biên độ xung 50mV
Giá trị pH tối ưu: = 5.5
Nồng độ đệm 0.5M

Kiến nghị

</div>
(30)<div class='page_container' data-page=30>

Tài liệu tham* khảo

1. Agnieszka Kroslicka a Tasa Pauliukaite b, Ivan Svancarac , Radovan Metelkac ,

Andrazej B o brow skia, Eugemijus Norkus b. Kurt Kalcher ■' , Karel Vyiras

E lectroch em istry C om m unications 4 {2 0 0 2 ) 193- 196.

2. Anne T ,M a g h asi,a H.Brian Halsall, a\ ( William R, Hcineirum. ■' ;mrl Horacio L.

Rodriguez Rilo b, Analytical Biochemistry 326(2004) 1.83- 189.

3. A.Salvador a, M.C. Pascual-Martas. Taỉantơ 51 (2000) 1171 - l ] 77.

4. D.Demetriades, A .Economou*, A,Voulgaropoif!ộ Aiuiìvtidi ('him ịra Arm 5Ỉ9

(2004) 167- 172.

5. Emily A. Huton, Samo B. Hocevur, Bozidar O crevr - Annlytical Chúnici A d a

434(2001) 29-34

6 . G,Doner, A.Ege, ânlytica Chimicíì Acta520(2004)

7. G. Kefala. A .Economou*. A. Voulgaropoulos. M.Sofomion. Ta I a III ii 61(2003)
603- 610

8 . Hildegard Lafncr, Katharina Philĩipp anrl Híins Golcicnbc.rg. Five R;i(!ical

Biology and Medicine 40 (2006) 436-443

9. Joseph W ang .ĩianmin Lu \ ư lk u Anik Kirgox ;,,ỉ. Sa mo B.I lọrevíirM' \ Ho/.idar

Ogorevch, Analytica Chimica Acla 4^4(20 01) !

1 0 . Ị . c o n a r d o S . G . T e i x e i n ' . A n a ỉ i c a l C l i ũ n i r d A t ' i‘ 1 !' ’ Il'i í

11. Leonardo S.G.Teixeira, Taìanta 46( ] 998) 127')-i

12. L V o s . Z . K o m y b . ' \ na ly t ic ;i CZhimica Ad ;; , ' S’ J ( in:’('I ■' 11 ' 2 ' ’^

l . l P e n g X u \ S h e n g hi a o Huan<> Z i j pip W ; i n r ' .nsiíivo L a g n s 1’. Sci.T.cc- o|

the total environment 362(2.006) 50-55

14. U,Cclick, Good Clicmisiry 87 (2004) 343-3-17

</div>
(31)<div class='page_container' data-page=31>

Mục lục

I. M ở đ ầ u ... ...!

u. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước...]

//./. Tóm tắt các cơng trình xác đinh Z

/ 2

...]

ỈI.2. Giới thiệu về điện cực màng Bi... 2

ra. Lựa chọn đoi tượng nghiên c ứ u ... 3

ĨV. Nội dung nghiên cứ u... ...

...i

N A . N gu yên tắc chung của phư ơ ng p h á p vo n -a m p e lioà t a n .... 4

IV.2. N guyên lý p h ép đ o... 4

ỈV.3. C h ế tạ o diện cực m àng Bi: Đ iện cực m àng Bi (lược chí’’lạo theo hai

cách:...5

IV .4. K h ả o s á t k h o ả n g đ iệ n h o ạ t c ủ a đ iệ ỉỉ c ự c m à n g b is m u t trn iỉíị n é n đ ệ m
ơ cetat...5

IV.5. Sự xuất hiện p ic của Z n(IỈ) trên điện cực m ùng b i s m u t... 6

N .6 . Khảo sớt điêu kiện xá c định Zn ĩréìì diện rự r ỈĨUIỈIÍỊ bi MU l í t... 6

IV.6.1. K hảo sá t độ lặp lại của b ề m ặt diện c ự c... ...6

Đối với điện cực m àng Bi ex -situ :...7

ỈV.6.2. K hảo sá t ảnh hưởng các thông s ổ m á y...8

ĨV.6.2. I . Khảo sát ảnh hưởng của thế điện phím...8

IV.6 .2, 2, K hảo sát ảnh hưởng thời gian điện p h á i ' ...9

IV.6.2. 3. Khảo sát ảnh hưởng tốc độ quét t h e ... 10

[V.6.2. 4. Khảo sái ánh hướng cùa oxi lioà t a n ... 1 ỉ
IV .6.3. Kháo sát ánh hưởng của thành phần r e n ... 1 2
IV.6 .3.1. Khản s;íi ảnh hướng nồng độ Ridll )... 12

ĨV.6.3.2. K hảo sái Anh hưởng cùa p H ... 13

IV.6 .3.3. Khảo sát ảnh hưởng cíia nống dỏ đ ê m ... ... ' 4

IV .7. Tâm tắt ánh hĩũhiiỉ của mót sỏ ton V(' cách hưu tì ù ... i 5

IV.8. Đườníỉ chuẩn, ỳ ới hợn phát lììện vờ đ ộ lặp l ợ t ...
IV .8.1. Đ ộ lập lạ i... ...16

ỈV.8.2. G iới hạn phát h iệ n ...
I V . 8 . 3 . Đ i í ở i i ị ỉ c h u ẩ n ...
IV .9 Phân tích mail thụ1' i c ... 1 ^

. Otiy trình phân tích n u ĩ u ... '
IV .9.2. Xử ly m a n ... 'K
IV .9.3. Kết quà phàn i í c h ... 1;’
V. K ê í l u ậ n v à kit ' ll n.íiliỊ...

</div>

Xác định các loại có độc tính trong thực phẩm bằng phương pháp phân tích hiện đại

<b>ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI </b>

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN</b>

<b>XÁC ĐỊNH CÁC KIM LOẠI CÓ ĐỘC TÍNH </b>

<b>TRONG THỰC PHAM BẰNG PHƯƠNG PHÁP </b>

<b>PHÂN TÍCH HIỆN ĐẠI</b>

<b>MÃ SỐ: QT 05-20</b>

<b>TH.S LÊ THỊ HƯƠNG GIANG</b>

<i>M ã</i>

E

<b>ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI </b>

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN</b>

<b>TÊN ĐỂ TÀI:</b>

<b>XÁC ĐỊNH CÁC KIM LOẠI CÓ ĐỘC TÍNH </b>

<b><sub>• </sub></b>

<b><sub>• </sub></b>

<b><sub>• </sub></b>

<b>TRONG THỰC PHẨM </b>

<b>b ằ n g</b>

<b>p h ư ơ n g</b>

<b>p h á p</b>

<b>PHÂN TÍCH HIỆN ĐẠI</b>

<b>MÃ SỐ: QT 05-20</b>

<b>TH </b>

<b>LÊ THỊ HƯƠNG GIANG</b>

<b>BÁO CÁO TÓM TẮT</b>

<b>1. Tên đề tài: “Xác định các kim loạĩ có độc tính trong thực phẩm bằng</b>

<b>các phương pháp hiện đại ”</b>

<b>2. Chủ trì đề tài: T h .s Lê Thị Hương Giang</b>

<b>3. Các cán bộ tham gia: CN Hoàng Tuệ Trang, CN Nguyễn Văn Yên</b>

<b>4. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu.</b>

- Nghiên cứu điều kiện chế tạo điện cực hoạt động màng Bismuth trong

phương pháp von-ampe hoà tan anot xác định kẽm

- Xây dựng quy trình xác định kẽm

- Áp dụng phân tích kẽm trong các mẫu rau và đất trổng.

<b>5. Các kết quả đạt được.</b>

5.1. Đã tìm được các điểu kiện tối ưu chế tạo điện cực màng Bi theo hai

cách : điều chế màng tại chỗ (in-situ) và điều chế màng trước (ex-situ)

5.2. Xây dựng quy trình xác định Zn2+ bằng phương pháp von-ampe hồ tan

anơt trên điện cực màng Bi

5.3. Úng dụng các điều kiện tìm được ở trên xác định Zn trong một số mẫu

rau và đất trồng.

<b>6. Tình hình kinh phí của đề tàỉ</b>

Kinh phí được cấp: 10.000.000d (Mười triệu đồng)

Th khốn chun mơn: 6.200.000đ (sáu triệu hai trăm nghìn đồng)

Chi phí vật tư: 2.600.000đ (Hai triệu sáu trăm nghìn đồng)

Chi phí hội nghị : 500.000đ (nãm trăm nghìn đồng)

Thanh tốn dịch vụ cơng cộng: 700.000đ (Bảy trăm nghìn đồng)

<b>Báo cáo tóm tắt</b>

<b>PHIẾU ĐÃNG KÝ </b>

<b>KẾT QUẢ NGHIÊN c ứ u KH-CN</b>

1. Đã tìm được các điều kiện tối ưu chế tạo điện cực màng Bi theo hai cách

điều

2. Xây dựng quy trình xác đinh Zn2+ bằng phương pháp von-ampe hoà tan anôt

trên điộn cực màng Bi

<i>3. ứng dụng các điều kiện tìm được ở trên xác định Zn trong một số mẫu rau và </i>

đất trồng.

hữu cơ...

Chủ nhiêm đề tài

chủ

Hội

đề

Lê

<i>íliu Duy Guv</i>

<sub>TL.GlẤM -</sub>

Học hàm

Th.s

<i>P t í . n .</i>

KV.':

F

<i>'m BAI- Kh*!K </i>

HC, TRƯGNG B -

■

:

>

<i>\ z ' kho*</i>

'

r t o c j g j p ft

>1

<sub>I V</sub>