Luận văn Thạc sĩ Khoa học Hoá học: Xác định hàm lượng asen trong thực phẩm bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử sử dụng kĩ thuật hidrua hóa (HVG-AAS) và xác nhận lại bằng

ĐẠI
ĐẠIHỌC
HỌC THÁI
THÁI NGUYÊN
NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

CAO VĂN ĐÔNG

XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG ASEN TRONG THỰC PHẨM
BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ
SỬ DỤNG KĨ THUẬT HIDRUA HÓA (HVG-AAS)
VÀ XÁC NHẬN LẠI BẰNG ICP-MS

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC

Thái Nguyên - 2013


Số hóa bởi trung tâm học liệu

/>
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

CAO VĂN ĐÔNG

XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG ASEN TRONG THỰC PHẨM
BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN
TỬ SỬ DỤNG KĨ THUẬT HIDRUA HÓA (HVG-AAS)
VÀ XÁC NHẬN LẠI BẰNG ICP-MS

Chun ngành: Hóa học phân tích
Mã số: 60.44.01.18

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Xuân Trung

Thái Nguyên - 2013


Số hóa bởi trung tâm học liệu

/>
LỜI CẢM ƠN
Với lịng kính trọng và biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo
PGS.TS. Nguyễn Xuân Trung đã trực tiếp hƣớng dẫn tận tình và giúp đỡ em trong
suốt quá trình học tập và nghiên cứu.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy, các cơ khoa Hóa – Trƣờng Đại học Sƣ
phạm Thái Nguyên đã giúp đỡ và cho em những ý kiến đóng góp quý báu. Em xin
chân thành cảm ơn các thầy, các cô khoa Sau Đại học đã đạo điều kiện và giúp đỡ
em trong suốt thời gian em học tại Trƣờng.
Tôi xin chân thành cảm ơn thạc sỹ Nguyễn Thị Huyền Thanh, thạc sỹ Nguyễn
Chí Linh, cùng các đồng nghiệp phịng Thử nghiệm khống sản – Công ty SGS Việt
Nam đã giúp đỡ tôi trong suốt q trình làm luận văn.
Cuối cùng cho tơi gửi lời cảm ơn các anh chị, các bạn học viên K19, gia đình,
ngƣời thân đã động viên, các bạn đồng nghiệp giúp đỡ về vật chất và tinh thần để
tôi có thể hồn thành tốt luận văn này.
Thái Ngun, tháng 8 năm 2013

Cao Văn Đông

i


Số hóa bởi trung tâm học liệu

/>
LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là
trung thực.
Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện khóa luận này đã
đƣợc cám ơn và các thơng tin đƣợc trích dẫn trong khóa luận này đã đƣợc ghi rõ
nguồn gốc.

Thái Nguyên, ngày 20 tháng 8 năm 2013.
Học viên

Cao Văn Đông

ii


Số hóa bởi trung tâm học liệu

/>
MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Lời cảm ơn .................................................................................................................. i

Lời cam đoan .............................................................................................................. ii
Mục lục...................................................................................................................... iii
Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt ........................................................................... iv
Danh mục các bảng .....................................................................................................v
Danh mục các hình (hình vẽ, ảnh chụp, đồ thị, …) .................................................. vi
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN.....................................................................................2
1.1. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN VÀ SỰ PHÂN TÁN CỦA ASEN ......................2
1.1.1. Trạng thái tự nhiên ........................................................................................2
1.1.2. Sự phân tán của asen trong mơi trƣờng ........................................................2
1.2. TÍNH CHẤT VÀ CÁC DẠNG TỒN TẠI CỦA ASEN ..................................4
1.2.1. Tính chất vật lý .............................................................................................4
1.2.2. Tính chất hóa học của asen ...........................................................................5
1.2.3. Các dạng tồn tại của asen ..............................................................................7
1.3. ỨNG DỤNG CỦA ASEN ...............................................................................8
1.4. ĐỘC TÍNH VÀ CƠ CHẾ GÂY ĐỘC CỦA ASEN ........................................9
1.5. THỰC TRẠNG Ô NHIỄM ASEN TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM ...11
1.5.1. Thực trạng ô nhiễm asen trên thế giới ........................................................11
1.5.2. Thực trạng ô nhiễm asen tại Việt Nam .......................................................12
1.5.3 Giới hạn tối đa cho phép ..............................................................................14
1.6. CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG ASEN .........................14
1.6.1. Phƣơng pháp phân tích khối lƣợng và phân tích thể tích ...........................14
1.6.2. Phƣơng pháp phân tích trắc quang ..............................................................15
1.6.3. Phƣơng pháp đo hiện trƣờng với chất nhuộm thủy ngân bromua .............15
1.6.4. Phƣơng pháp Von - Ampe hòa tan..............................................................16
1.6.5. Phƣơng pháp phổ phát xạ nguyên tử cảm ứng cộng hƣởng plasma (ICP-AES) ...17
1.6.6. Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử................................................17
iii

Số hóa bởi trung tâm học liệu

/>
1.7. PHƢƠNG PHÁP HVG –AAS, ICP-MS, PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ MẪU
VÀ PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ KẾT QUẢ ......................................................19
1.7.1. Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử sử dụng kĩ thuật hidrua hóa
(HVG-AAS) .................................................................................................19
1.7.2. Phƣơng pháp phổ khối plasma cảm ứng (ICP-MS) ....................................21
1.7.3 Phƣơng pháp xử lý mẫu ...............................................................................23
1.7.4. Phƣơng pháp xử lý và đánh giá kết quả ......................................................24
CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM .............................................................................29
2.1. ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..............29
2.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu .................................................................................29
2.1.2. Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................29
2.1.3. Phƣơng pháp xử lý kết quả .........................................................................30
2.2. THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, HÓA CHẤT ............................................................30
2.2.1. Thiết bị ........................................................................................................30
2.2.2. Dụng cụ .......................................................................................................30
2.2.3. Hóa chất ......................................................................................................31
2.2.4. Chuẩn bị hóa chất và dung dịch chuẩn .......................................................31
2.3. LẤY MẪU VÀ XỬ LÝ MẪU.......................................................................32
2.3.1. Lấy mẫu.......................................................................................................32
2.3.2. Xử lý mẫu sơ bộ ..........................................................................................33
2.4. PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ MẪU VÀ QUY TRÌNH PHÂN TÍCH ASEN ....34
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN ................................38
3.1. CÁC THÔNG SỐ CỦA MÁY ĐO- 240FS AA AGILENT ..........................38
3.1.1 Chọn vạch phổ .............................................................................................38
3.1.2 Chọn độ rộng khe đo ....................................................................................38
3.1.3 Chọn cƣờng độ dòng đèn catot rỗng (HCL) ................................................38
3.1.4 Chiều cao đèn nguyên tử hóa (chiều cao Burner) ........................................38

3.1.5 Khảo sát tốc độ khí cháy – khí axetilen .......................................................39
3.2. KHẢO SÁT CÁC ĐIỀU KIỆN TẠO HỢP CHẤT HIDRUA CỦA ASEN .40
3.2.1. Khảo sát tỷ lệ các chất tham gia tại buồng phản ứng..................................40

iv


Số hóa bởi trung tâm học liệu

/>
3.2.2. Khảo sát tốc độ khí mang – khí Argon .......................................................43
3.2.3. Khảo sát nồng độ hỗn hợp khử NaBH4 và HCl ..........................................44
3.2.4 Khảo sát điều kiện khử As(V) về As(III).....................................................46
3.2.5. Khảo sát ảnh hƣởng của các kim loại khác tới phép đo..............................48
3.3. ĐÁNH GIÁ PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH.................................................52
3.3.1 Khoảng tuyến tính ........................................................................................52
3.3.2 Đƣờng chuẩn ................................................................................................53
3.3.3 Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lƣợng (LOQ)...........................54
3.3.4 Độ chụm của phép đo (độ lặp lại) ................................................................55
3.3.5. Độ lặp lại và độ đúng của phƣơng pháp .....................................................56
3.4. TỔNG KẾT CÁC ĐIỀU KIỆN ĐO HVG – AAS .........................................57
3.5. ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH MỘT SỐ MẪU THỰC TẾ ...............................58
3.6. PHÂN TÍCH MẪU BẰNG ICP-MS .............................................................62
3.7. SO SÁNH KẾT QUẢ PHÂN TÍCH ASEN BẰNG PHƢƠNG PHÁP HVG AAS VỚI KẾT QUẢ PHÂN TÍCH BẰNG PHƢƠNG PHÁP ICP-MS .......68
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .....................................................................................70
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................71
PHỤ LỤC

v

Số hóa bởi trung tâm học liệu

/>
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
Viết tắt
Abs
AAS

AOAC

ASTM

Tiếng Anh

Tiếng Việt

Absorbance
Atomic Absorption

Độ hấp thụ
Phép đo quang phổ hấp thụ

Spectrometry

nguyên tử

Association of Official

Hiệp hội các nhà hóa học phân

Analytical Chemists

tích chính thức

American Society for Testing

Hiệp hội các phép thử và vật liệu

and Materials

Mỹ

The Food and Agriculture
FAO

Organization of the United
Nations

FDA

HVG - AAS

HCL
ICP-MS

Food and Drug Administration

Tổ chức nông lƣơng Liên Hiệp
Quốc

Cục quản lý Dƣợc phẩm và
Thực phẩm Hoa Kỳ

Hydride vapor generator -

Phép đo quang phổ hập thụ

Atomic absorption

nguyên tử sử dụng kĩ thuật

spectrometry

hidrua hóa

Hollow Cathode Lamp
Inductively Coupled Plasma –

Đèn catôt rỗng

Mass Spetrometry

Phổ khối plasma cảm ứng

LOD

Limit of Detection

Giới hạn phát hiện

LOQ

Limit of Quantitation

Giới hạn định lƣợng

ppb

Part per billion

Một phần tỷ

ppm

Part per million

Một phần triệu

R

Recovery

Thu hồi

CV

Coeffiecient Of Variation

Hệ số biến động (biến thiên)

RSD

Relative Standard deviation

Độ lệch chuẩn tƣơng đối

SD

Standard deviation

Độ lệch chuẩn

TCVN

Vietnamese National Standard

Tiêu chuẩn Việt Nam

iv


Số hóa bởi trung tâm học liệu

/>
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1: Các thông số vật lý của asen ............................................................. 5
Bảng 1.2: Một số dạng asen hữu cơ và vô cơ ................................................. 7
Bảng 1.3: Bảng giới hạn tối đa asen cho phép trong thực phẩm (QĐ 46/2007
của Bộ Y tế) ................................................................................ 14

Bảng 2.1: Tên mẫu và kí hiệu mẫu ............................................................... 33
Bảng 2.2: Chƣơng trình nhiệt độ vơ cơ hóa mẫu trong lị vi sóng ................. 35
Bảng 3.1: Sự phụ thuộc của độ hấp thụ vào lƣu lƣợng khí axetilen ............... 39
Bảng 3.2: Ảnh hƣởng của tốc độ hút NaBH4 và HCl tới độ hấp thụ quang của As .... 41
Bảng 3.3: Ảnh hƣởng của tốc độ hút mẫu tới độ hấp thụ quang của As ......... 42
Bảng 3.4: Sự phụ thuộc của độ hấp thụ vào tốc độ khí Argon ....................... 43
Bảng 3.5: Ảnh hƣởng của nồng độ NaBH 4 đến độ hấp thụ của As ................ 44
Bảng 3.6: Ảnh hƣởng của nồng độ chất khử HCl đến độ hấp thụ của As ...... 45
Bảng 3.7: Ảnh hƣởng của nồng độ thuốc thử KI đến quá trình khử As(V) .... 47
Bảng 3.8: Ảnh hƣởng của thời gian khử As(V) ........................................... 48
Bảng 3.9: Ảnh hƣởng của ion Se(IV) đến độ hấp thụ của As ........................ 49
Bảng 3.10: Ảnh hƣởng của ion Fe(III) đến độ hấp thụ của As ...................... 50
Bảng 3.11: Ảnh hƣởng của ion Cu(II) đến độ hấp thụ của As ....................... 50
Bảng 3.12: Ảnh hƣởng của ion Sb(III) đến độ hấp thụ của As ...................... 51
Bảng 3.13: Ảnh hƣởng của ion Bi(III) đến độ hấp thụ của As....................... 51
Bảng 3.14: Ảnh hƣởng của ion Hg(II) đến độ hấp thụ của As ....................... 52
Bảng 3.15: Sự phụ thuộc của độ hấp thụ vào nồng độ .................................. 52
Bảng 3.16: Giới hạn phát hiện của asen trên nền mẫu sữa tiệt trùng ............. 55
Bảng 3.17: Kết quả khảo sát độ lặp lại của phép đo ...................................... 55
Bảng 3.18: Kết quả phân tích độ lặp lại và độ đúng của phƣơng pháp trên nền
mẫu cà chua ................................................................................ 56
Bảng 3.19: Tổng kết các điều kiện đo HVG- AAS ....................................... 57
Bảng 3.20: Kết quả phân tích mẫu thực tế bằng phƣơng pháp đƣờng chuẩn .. 58
Bảng 3.21: Kết quả xác định hiệu xuất thu hồi trên các mẫu thêm chuẩn ...... 60
Bảng 3.22: Điều kiện chạy máy ICP-MS (Nexion 300Q) .............................. 63
Bảng 3.23: Sự phụ thuộc của nồng độ vào tỷ số cƣờng độ tín hiệu của chất
nội chuẩn và cƣờng độ tín hiệu của asen ...................................... 64
Bảng 3.24: Kết quả phân As trong các mẫu nghiên cứu bằng ICP-MS .......... 66
Bảng 3.25: Kết quả phân tích As bằng phƣơng pháp HVG-AAS và ICP-MS 68

v


Số hóa bởi trung tâm học liệu

/>
DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ
Trang
Hình 1.1: Vịng tuần hồn của asen trong mơi trƣờng ................................................4
Hình 1.2: Q trình chuyển hóa của các dạng asen trong mơi trƣờng ........................4
Hình 1.3: Một số hình ảnh về nạn nhân nhiễm độc asen ..........................................10
Hình 1.4: Bản đồ ơ nhiễm asen trên thế giới.............................................................12
Hình 1.5: Biểu đồ ô nhiễm asen tại các tỉnh phía Bắc ở Việt Nam ..........................13
Hình 1.6: Mối quan hệ giữa cƣờng độ vạch phổ Aλ và nồng độ chất phân tích CX..21
Hình 2.1: Sơ đồ quy trình xử lý mẫu phân tích asen bằng phƣơng pháp quang phổ
hấp thụ nguyên tử sử dụng kĩ thuật hidrua hóa ........................................36
Hình 2.2: Sơ đồ quy trình xử lý mẫu phân tích asen bằng ICP-MS .........................37
Hình 3.1: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang của As theo lƣu
lƣợng khí axetilen .....................................................................................39
Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc độ hấp thụ quang của As theo tốc độ hút
NaBH4 và HCl ..........................................................................................41
Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang của As theo tốc độ
dẫn mẫu ....................................................................................................42
Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang của As theo tốc độ
khí mang ...................................................................................................43
Hình 3.5: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang của As theo nồng NaBH4 44
Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc độ hấp thụ quang của As theo nồng độ axit HCl 46
Hình 3.7: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang của As(V) theo
nồng độ KI ................................................................................................47
Hình 3.8: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang của As(V) theo thời

gian khử ....................................................................................................48
Hình 3.9: Đồ thị khảo sát khoảng tuyến tính của đƣờng chuẩn ................................53
Hình 3.10: Đƣờng chuẩn xác định Asen ...................................................................53
Hình 3.11: Đƣờng chuẩn xác định Asen bằng ICP-MS ............................................65

vi


Số hóa bởi trung tâm học liệu

/>
MỞ ĐẦU
Ngày nay cùng với sự phát triển của xã hội và khoa học cơng nghệ thì chất
lƣợng cuộc sống của con ngƣời ngày càng đƣợc chú trọng và nâng cao. Trong đó
vấn đề đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm đƣợc xã hội đặc biệt quan tâm. Hiện nay
các chất độc tồn tại trong môi trƣờng tự nhiên nhƣ: đất, nƣớc, không khí và đi vào
thực phẩm, nƣớc uống, từ đó qua con đƣờng ăn uống gây ngộ độc cho con ngƣời.
Asen là chất có độc tính cao, có thể gây chết ngƣời khi bị nhiễm độc cấp tính (liều
lƣợng 0,15g/ngƣời) và khi bị nhiễm độc mãn tính có thể gây ra rất nhiều bệnh khác
nhau, trong đó có các bệnh nan y nhƣ ung thƣ da, phổi… Bệnh nhiễm độc mãn tính
asen là một tai họa đối với sức khỏe con ngƣời.
Asen là nguyên tố vi lƣợng, nó đứng thứ 20 và chiếm khoảng 1.10-4 % tổng
nguyên tố trong vỏ trái đất. Hàm lƣợng trung bình của asen trong vỏ trái đất là 1,52mg/kg. Asen tồn tại phổ biến trong nƣớc, khơng khí, thức ăn và đất. Asen có mặt
trong rất nhiều loại thực phẩm nhƣ: nƣớc uống, hải sản, các loại gia vị,…
Việc phân tích đánh giá hàm lƣợng asen trong nguồn nƣớc và đặc biệt là trong
thực phẩm, là việc làm cấp bách và là vấn đề quan tâm hàng đầu của các nhà khoa
học. Có rất nhiều phƣơng pháp đƣợc sử dụng để xác định asen nhƣ: phƣơng pháp
phân tích thể tích, khối lƣợng, quang phổ hấp thụ nguyên tử, sắc ký, huỳnh quang
Rơnghen, phân tích trắc quang, … Trong đó phƣơng pháp quang phổ hấp thụ
nguyên tử sử dụng kĩ thuật hidrua hóa là ƣu việt hơn cả bởi nó có độ nhạy cao, kết

quả phân tích ổn định, phù hợp cho việc phân tích nhiều mẫu.
Xuất phát từ thực tế trên chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Xác định hàm
lượng asen trong thực phẩm bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử sử
dụng kĩ thuật hidrua hóa (HVG-AAS) và xác nhận lại bằng ICP-MS”. Mục tiêu và
yêu cầu đạt đƣợc của đề tài là: Khảo sát và tìm ra các điều kiện tối ƣu cho phƣơng
pháp, đánh giá độ chính xác của phƣơng pháp, ứng dụng phƣơng pháp vào phân tích
một số mẫu thực phẩm cụ thể (rau, thủy sản, sữa). Xác định lại hàm lƣợng asen trên các
mẫu nghiên cứu bằng phƣơng pháp ICP-MS, phƣơng pháp có độ nhạy và độ chính xác
cao hơn. So sánh kết quả phân tích bằng phƣơng pháp nghiên cứu với kết quả phân tích
bằng phƣơng pháp ICP-MS để đánh giá độ đúng của phƣơng pháp.

1


Số hóa bởi trung tâm học liệu

/>
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN VÀ SỰ PHÂN TÁN CỦA ASEN
1.1.1. Trạng thái tự nhiên
Asen là thành phần tự nhiên của vỏ trái đất với hàm lƣợng trung bình khoảng
1,5-2 mg/kg. Một số quặng chứa nhiều asen nhƣ là pyrit, manhezit,… Trong các
quặng này, asen tồn tại ở dạng hợp chất với lƣu huỳnh rất khó tan trong nƣớc [11].
Trong tự nhiên asen có nhiều trong các loại khống vật nhƣ Realgar As4S4,
Orpoment As2S3, Arsenolite As2O3, Arsenopyrite FeAsS… Trong nƣớc asen thƣờng
ở dạng arsenic hoặc arsenate (AsO33-, AsO43-). Các hợp chất asen methyl có trong
mơi trƣờng do chuyển hóa sinh học [2].
Asen cịn có mặt trong thực phẩm, khơng khí, cơ thể động vật và con ngƣời
với nồng độ rất nhỏ. Ở mức độ bình thƣờng, nƣớc tiểu chứa 0,005-0,04 mg/L, tóc
chứa 0,08-0,25 mg/kg, móng tay móng chân chứa 0,43-1,08 mg/kg [23].

Hai mơi trƣờng có khả năng tích tụ nồng độ asen cao là: tại khu vực có khí
hậu khơ hạn đến bán khô hạn và tại những tầng nƣớc ngầm có tính khử mạnh,
thƣờng gặp ở vùng chứa nhiều lắng cặn phù sa với nồng độ sulphate thấp. Các tầng
nƣớc ngầm có nồng độ asen cao thƣờng ở độ sâu từ 20-120m [2].
1.1.2. Sự phân tán của asen trong môi trƣờng
Asen là một nguyên tố tồn tại khá phổ biến trong tự nhiên ở cả hai dạng vô
cơ và hữu cơ. Asen là nguyên tố dễ tạo sunfua với lƣu huỳnh, tạo hợp chất với
selen, telua và đặc biệt là với đồng, sắt, niken, bạc. Asen thƣờng di chuyển trong
đất, trong trầm tích, trong thực động vật và trong các vùng có hoạt động sinh học
trong đại dƣơng [2].
Trong địa quyển: Asen tích lũy trong một số thành tạo địa chất nhƣ khống
vật và quặng phong hóa ở lƣợng lớn nhƣng khá phân tán. Asen đƣợc bổ sung vào
đất qua tích lũy từ nƣớc, xâm nhập từ khơng khí và rác thải công nghiệp. Lƣợng
asen trong đất di chuyển do các q trình địa chất, địa hóa và sinh địa hóa khác
nhau. Trong đất, các dạng asen vơ cơ tham gia q trình oxi hóa và metyl hóa nhờ
các vi sinh vật [2], [25].

2


Số hóa bởi trung tâm học liệu

/>
Trong thủy quyển: Sự phân tán và di chuyển của asen trong môi trƣờng nƣớc
đặc biệt quan trọng vì phần lớn các quá trình ô nhiễm đều do ô nhiễm nƣớc.
Asen từ đất đƣợc giải phóng vào mơi trƣờng nƣớc do q trình oxi hóa các
khống sunfua hoặc khử các khống oxi hidroxit giàu asen hay q trình rửa
trơi và khuếch tán tự nhiên. Về cơ chế xâm nhiễm các kim loại nặng - trong đó
có asen - vào nƣớc ngầm cho đến nay đã có nhiều giả thiết khác nhau nhƣng
vẫn chƣa thống nhất. Thơng qua các q trình thủy địa hóa và sinh địa hóa, các

điều kiện địa chất thủy văn mà asen có thể xâm nhập vào mơi trƣờng nƣớc.
Hàm lƣợng asen trong nƣớc ngầm phụ thuộc vào tính chất và trạng thái mơi
trƣờng địa hóa. Nƣớc ngầm trong những vùng trầm tích núi lửa, khu vực quặng
hóa, mỏ dầu khí, mỏ than, ... thƣờng giàu asen.
Ngồi q trình di chuyển từ đất vào nƣớc, ơ nhiễm asen trong nƣớc cịn do
q trình đào thải cơng nghiệp. Lƣợng lớn asen trong công nghiệp và khai thác mỏ
đƣợc đƣa nhanh vào nguồn nƣớc do thải trực tiếp hoặc q trình rửa trơi gây ô
nhiễm nghiêm trọng môi trƣờng nƣớc trên diện rộng do khả năng hòa tan cao của
các hợp chất asen [1], [25].
Trong khí quyển: Lƣợng asen đi vào khơng khí chủ yếu do hai nguồn là khí
thải cơng nghiệp hay khí núi lửa và do vi sinh vật chuyển vào.
Trong sinh vật quyển: Asen đi vào cơ thể thực vật qua nƣớc hoặc đất là chủ
yếu, sau đó chuyển vào cơ thể động vật và bị hấp thụ, chuyển hóa và tích lũy một
phần. Asen xâm nhập vào cơ thể sinh vật, đặc biệt là cơ thể ngƣời theo nhiều con
đƣờng, trong đó phổ biến là qua đƣờng tiếp xúc và qua tiêu hóa. Phần lớn lƣợng
asen đi vào cơ thể động vật bị chuyển hóa nhanh chóng và đào thải ra mơi trƣờng,
tiếp tục chu trình vận chuyển của nó trong tự nhiên [1], [25].

3


Số hóa bởi trung tâm học liệu

/>
Hình 1.1: Vịng tuần hồn của asen trong mơi trường

Hình 1.2: Q trình chuyển hóa của các dạng asen trong mơi trường
1.2. TÍNH CHẤT VÀ CÁC DẠNG TỒN TẠI CỦA ASEN
1.2.1. Tính chất vật lý
Asen hay cịn gọi là thạch tín, là ngun tố hóa học có ký hiệu là As. Asen

lần đầu tiên đƣợc Albertus Magnus (Đức) viết về nó năm 1250. Nó là một á kim và
mang nhiều độc tính tƣơng tự một số kim loại nặng nhƣ chì và thủy ngân. Trong tự

4


Số hóa bởi trung tâm học liệu

/>
nhiên asen tồn tại dƣới ba dạng thù hình là: anpha- màu vàng, beta- màu đen, gamamàu xám. Dạng vô cơ của asen độc hơn so với dạng hữu cơ. Sau đây là một số
thông số vật lý của asen [11].
Bảng 1: Các thông số vật lý của asen
Tỷ trọng

5,7g/cm3

Số hiệu nguyên tử

33

Khối lƣợng ngun tử

74,9216 g/mol

Độ dẫn điện

30µΩ.cm

Bán kính ngun tử

1,21A0

Năng lƣợng ion hóa thứ nhất

10,5eV

Năng lƣợng ion hóa thứ hai

20,1 eV

Năng lƣợng ion hóa thứ ba

28,0 eV

Nhiệt độ nóng chảy

8170C

Nhiệt độ bay hơi

6150C

Asen là ngun tố trong dãy chuyển tiếp, có tính chất gần giống với nguyên
tố đứng trên nó là photpho, có tính chất gần với kim loại hơn tính á kim. Asen có
hai đồng vị là

75

As (đồng vị bền) và

78

As (đồng vị phóng xạ với chu kỳ bán rã là

T1/2 = 26,8 giờ).
Trong khơng khí, asen dễ bị oxi hóa thành As2O5 dạng bột màu trắng, có mùi
tỏi, rất độc đối với cơ thể.
Asen là một chất bán dẫn, dễ nghiền thành bột, ở trong nƣớc không màu,
không mùi, không vị, khó phân hủy. Ngƣời ta có thể tạo hợp chất bán dẫn của asen
nhƣ GaAs, có tính bán dẫn nhƣ silic và gecmani.
1.2.2. Tính chất hóa học của asen
Asen có tính chất hóa học rất giống với ngun tố đứng trên nó là photpho
(P). Tƣơng tự nhƣ photpho, nó tạo thành các oxit kết tinh, không màu, không mùi
nhƣ As2O3 và As2O5 là những chất hút ẩm và dễ dàng hòa tan trong nƣớc để tạo
thành các dung dịch có tính axit. Asen tạo thành hidrua dạng khí và khơng ổn định,
đó là asin (AsH3). Sự tƣơng tự lớn đến mức asen sẽ thay thế phần nào cho photpho
trong các phản ứng hóa sinh học vì thế nó gây ra ngộ độc. Tuy nhiên, ở các liều

5


Số hóa bởi trung tâm học liệu

/>
thấp hơn mức gây ngộ độc (50mg/L) thì các hợp chất asen hịa tan lại đóng vai trị
của các chất kích thích và đã từng phổ biến với các liều lƣợng nhỏ nhƣ là các loại
thuốc chữa bệnh cho con ngƣời vào giữa thế kỷ XVIII [5].
Cấu hình lớp vỏ điện tử hóa trị của asen là 4s24p3, trong cấu hình điện tử của
asen có sự tham gia của obital d vì vậy có khả năng mở rộng vỏ hóa trị. Trong các
hợp chất của asen có ba giá trị oxi hóa phổ biến là: -3, +3, +5, trong đó số oxi hóa 3 rất đặc trƣng cho asen [11].

Asen bền trong khơng khí khơ, nhƣng bề mặt bị oxi hóa dần thành lớp xỉn
màu đồng cuối cùng thành lớp vỏ màu đen bao quanh ngun tố. Khi đun nóng
trong khơng khí, asen bắt cháy tạo thành asen trioxit- thực tế là tetraasen hexanoxit
As4O6, đun nóng trong oxi tạo thành asen pentoxit- thực tế là tetraasen đecanoxit
As4O10 và As4O6.
Asen không phản ứng với nƣớc trong điều kiện thiếu khơng khí hoặc các
điều kiện thƣờng. Ở dạng bột nhỏ, asen bốc cháy trong khí clo tạo thành triclorua.
2As + 3Cl2 → 2AsCl3
Khi đun nóng, asen cũng tƣơng tác với brom, iot, lƣu huỳnh.
Về tính chất điện thế, asen đứng giữa hidro và đồng nên nó khơng tác dụng
với các axit khơng có tính oxi hóa, nhƣng dễ dàng phản ứng với các axit HNO3,
H2SO4 đặc…
3As + 5HNO3 + 2H2O → 3H3AsO4 + 5NO
Asen tham gia phản ứng với oxi:
4As + 3O2 → 2As2O3
As2O3 + O2 → As2O5
Các halogennua đƣợc tạo ra khi asen tham gia phản ứng với các halogen
trong môi trƣờng axit. Các hợp chất này dễ bị thủy phân tạo axit tƣơng ứng trong
môi trƣờng nƣớc.
2As + 5Cl2 + 8H2O→ 2H3AsO4 + 10HCl
Trong điều kiện ẩm ƣớt các hợp chất asen sulfua dễ bị hịa tan, rửa trơi xâm
nhập vào đất, nƣớc, khơng khí.

6


Số hóa bởi trung tâm học liệu

/>
1.2.3. Các dạng tồn tại của asen

Có rất nhiều dạng khác nhau của asen vô cơ và asen hữu cơ. Các dạng quan
trọng nhất có liên quan đến sức khỏe con ngƣời đƣợc đƣa ra trong bảng sau [1]
Bảng 1.2: Một số dạng asen hữu cơ và vô cơ
Công thức

Tên
Asen trioxit

As2O3 hoặc As2O6

Axit asenơ

H3AsO3

Asen (III) vô cơ Asen triclorua

Asen (V) vô cơ

Asen (III)
hữu cơ

AsCl3

Asen (III) sunfua

As2S3

Asen pentoxit

As2O5

Axit asenic

H3AsO4

Axit monometylasonic

CH3AsO(OH)2

Axit dimetylasenic

(CH3)2AsO(OH)

Trimetylasin oxit

(CH3)3AsO

Metylasin

CH3AsH2

Dimetylasin

(CH3)2AsH

Trimetylasin

(CH3)3As

Axit asinilic (axit p- amino benzen

asonic)

H2N-C6H4-AsO(OH)2

Cacbazan (axit 4[aminocacbonylamino]phenylasonic

(OH)2OAs-C6H4NH(CO)NH2

 Một số phản ứng đặc trƣng của As+3
Các hợp chất của As+3 rất phổ biến nhƣ: As2S3, H3AsO3, As2O3, AsCl3... chúng đều
tan tốt trong axit HNO3 đặc nóng, NaOH, NH4OH, (NH4)2S, và (NH4)2CO3.
As2S3 + 8HNO3 + 4H2O → 2H3AsO4 + 3H2SO4 + 8NO
As2S3 + 3(NH4)2S → 2(NH4)3AsS3
Cho khí H2S qua dung dịch AsCl3 có kết tủa màu vàng tƣơi là As2S3. AsCl3 là
hợp chất quan trọng của asen, nó dễ bay hơi, dễ bị thủy phân trong môi trƣờng nƣớc.
AsCl3 + 3H2O → H3AsO3 +3HCl
Khi khử H3AsO3 ta thu đƣợc khí asin, có mùi tỏi rất độc.
7


Số hóa bởi trung tâm học liệu

/>
H3AsO3 + 3Zn + 6HCl → 3ZnCl2 + AsH3 + 3H2O
H3AsO3 + CuSO4 → CuHAsO3 + H2SO4
CuHAsO3 có kết tủa màu vàng lục, trong mơi trƣờng kiềm nó tan trong dung
dịch cho màu xanh.
CuHAsO3 + NaOH → CuNaAsO3 + H2O
 Một số phản ứng đặc trƣng của As+5
Một số hợp chất quan trọng của As+5 nhƣ: As2S5, H3AsO4, Ag3AsO4... Trong

đó As2S5 khơng tan trong nƣớc và axit HCl, chỉ tan trong NaOH, HNO3, NH4OH vì
vậy dựa vào tính chất này có thể xác định asen bằng phƣơng pháp khối lƣợng.
As2S5 + 3(NH4)2S → 2(NH4)3AsS4
Khi cho axit asenic tác dụng với molidat amoni (NH4)2MoO4 trong môi trƣờng
axit HNO3 cho kết tủa màu vàng, muối này dùng để định tính và định lƣợng asen.
H3AsO4 + 12(NH4)2MoO4 + 21HNO3 → (NH4)3H4[As(Mo2O7)6] + 21NH4NO3 + 10H2O
Trong hợp chất này As+5 có vai trị ion trung tâm điển hình tạo phức dị đa
axit và phức dị đa axit này cũng có thể bị khử về phức dị đa màu xanh.
 Một số phản ứng đặc trƣng của AsH3
Trong hợp chất AsH3, asen thể hiện số oxi hóa -3, liên kết trong asin là liên
kết cộng hóa trị. Asin là một khí độc khơng màu, dễ bị phân hủy thành asen ngun
tố trong mơi trƣờng khơng khí. Asin có nhiệt độ nóng chảy là -1170C, nhiệt độ sơi
là -620C. Asin có tính khử mạnh tác dụng với H2SO4 lỗng, I2...
2AsH3 + 6H2SO4 → 6SO2 + As2O3 + 9H2O
AsH3 + 4I2 + 4H2O → H3AsO4 + 8HI
1.3. ỨNG DỤNG CỦA ASEN
Asen đƣợc biết đến và sử dụng rộng rãi tại Irăc và một vài nơi khác từ thời
cổ đại. Trong thời kỳ đồ đồng, asen thƣờng đƣợc đƣa vào đồng thiếc để làm cho
hợp kim trở nên cứng hơn (gọi là đồng thiếc asen).
Albertus Magnus (1193-1280) là ngƣời đầu tiên tách đƣợc nguyên tố asen vào
năm 1250. Năm 1649, Johann Schroder cơng bố hai cách điều chế asen. Chì asenat đã
từng đƣợc sử dụng nhiều trong thế kỷ XX làm thuốc trừ sâu cho các loại cây ăn quả.

8


Số hóa bởi trung tâm học liệu

/>
Ứng dụng có nhiều e ngại nhất đối với cộng đồng là xử lý chống mối mọt và

bào mòn cho gỗ bằng asenat đồng cromat, còn gọi là CCA hay tanalith. Gỗ xẻ xử
lý bằng CCA vẫn còn phổ biến ở nhiều quốc gia, nó đƣợc sử dụng nhiều trong nửa
cuối thế kỷ XX, mặc dù gỗ xẻ xử lý bằng CCA đã bị cấm ở nhiều khu vực. Việc hấp
thụ trực tiếp hay gián tiếp do việc đốt cháy gỗ xử lý bằng CCA có thể gây tử vong ở
động vật cũng nhƣ gây ngộ độc nghiêm trọng ở ngƣời, liều gây tử vong ở ngƣời là
khoảng 20mg tro [5].
Trong các thế kỷ XVIII, XIX, XX một lƣợng lớn các hợp chất của asen đã
đƣợc sử dụng làm thuốc chữa bệnh. Arsphenamin và neosalvarsan là những hợp
chất của asen hữu cơ đƣợc chỉ định trong điều trị giang mai, nhƣng đã bị loại bỏ bởi
các loại thuốc kháng sinh hiện đại [10].
Asen (III) oxit đã đƣợc sử dụng với nhiều mục đích khác nhau trong hơn 200
năm qua, nhƣng phần lớn là điều trị ung thƣ. Cục quản lý thực phẩm và dƣợc phẩm
Hoa Kỳ (FDA) vào năm 2000 đã cho phép dùng hợp chất này trong điều trị các
bệnh nhân bị bạch cầu cấp tính [10].
Đồng axeto asenic (Cu(C2H3O2)2.3Cu(AsO2)2) đƣợc sử dụng làm thuốc
nhuộm màu xanh lục dƣới nhiều tên gọi khác nhau, nhƣ “lục pais” hay “lục ngọc
bảo”. Nó gây ra nhiều ngộ độc asen.
Gali asenua là một vật liệu bán dẫn quan trọng, sử dụng trong công nghệ chế tạo
mạch tích hợp (IC), các mạch này có nhiều ƣu điểm hơn so với các mạch dùng silic.
Asenat hidro chì đã từng đƣợc sử dụng nhiều trong thế kỷ 20, làm thuốc trừ
sâu cho các loại cây ăn quả. Việc sử dụng nó đơi khi tạo ra các tổn thƣơng não đối
với những ngƣời phun thuốc này.
1.4. ĐỘC TÍNH VÀ CƠ CHẾ GÂY ĐỘC CỦA ASEN
Về đặc điểm sinh học, asen có vai trị quan trọng đối với sinh vật, ở hàm
lƣợng nhỏ asen có khả năng kích thích sự phát triển của sinh vật. Nhƣng ở nồng độ
cao, asen gây độc cho ngƣời, động thực vật. Nếu bị nhiễm độc cấp tính, asen có thể
gây tử vong trong vịng vài giờ đến một ngày. Trong môi trƣờng tiếp xúc thƣờng
xuyên với asen ở nồng độ vƣợt quá độ an toàn nhƣng chƣa thể gây độc cấp tính,
asen sẽ gây độc mãn tính và thƣờng biểu hiện ở các triệu chứng lâm sàng nhƣ: mệt

9


Số hóa bởi trung tâm học liệu

/>
mỏi, chán ăn, giảm trọng lƣợng cơ thể, xuất hiện các bệnh về dạ dày, ngoài da (hội
chứng đen da, ung thƣ da), rối loạn chức năng gan... [7].

Hình 1.3: Một số hình ảnh về nạn nhân nhiễm độc asen
Asen đi vào cơ thể bằng tất cả các con đƣờng nhƣ: hít thở, ăn uống và thẩm thấu
qua da. Khi vào cơ thể, đặc biệt là các As (III) tấn công ngay lập tức vào các enzyme
có chứa nhóm –SH và cản trở hoạt động của chúng. Phản ứng xảy ra nhƣ sau:

As (III) ở nồng độ cao cịn làm đơng tụ protein, tạo phức với coenzyme và
phá hủy quá trình hoạt động photphat hóa để tạo ra ATP, có lẽ do As (III) tấn cơng
vào các liên kết có nhóm sunfua. Tuy nhiên, phần lớn As (III) hấp thụ vào cơ thể
đều nhanh chóng bị triệt tiêu qua đƣờng tiết niệu đào thải asen chƣa metyl hóa và
thơng qua hoạt động khử độc của gan bằng cách metyl hóa thành MeAsO3H2
(metylasonic acid ) hoặc Me2AsO2H (dimetylasenic acid) [22].
Asenat cũng giống nhƣ photphat, dễ tủa với các kim loại và ít độc hơn so
với asenit, vào cơ thể asenat sẽ thế chỗ của photphat trong chuỗi phản ứng tạo
adenozintriphotphat (ATP) do đó ATP sẽ khơng đƣợc tạo thành. Các dạng asen
hữu cơ có tính độc thấp hơn rất nhiều, một số hợp chất As (V) vơ cơ thậm chí
khơng độc.

10


Số hóa bởi trung tâm học liệu

/>
1.5. THỰC TRẠNG Ơ NHIỄM ASEN TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM
1.5.1. Thực trạng ô nhiễm asen trên thế giới
Nhiễm bẩn asen trong nƣớc ngầm đã dẫn tới đại dịch ngộ độc asen tại
Bangladesh và các nƣớc láng giềng vào những năm 90 của thế kỷ XX đã làm
hàng triệu ngƣời chết. Qua phân tích cho thấy nồng độ asen nhiều nơi đã vƣợt
quá giới hạn cho phép của WHO (10µg/L). Ở Manikaganj, Harirampar,
Faridpur, Gopalganj (Bangladesh) có 19 mẫu thì 14 mẫu vƣợt quá tiêu chuẩn
cho phép của Bangladesh (50µg/l), riêng vùng Hairampar cả 4 mẫu đều trên
100µg/l [32].
Cịn ở phía tây nam Đài Loan nồng độ asen trung bình từ 147-671 µg/l và
ngƣời dân sử dụng nƣớc ở đây đã bị bệnh đen chân. Hai khu vực của Achentina
là San Antonio delos Codres và Taco poro, mỗi nơi nồng độ asen khoảng
200µg/l [7].
Đầu năm 1978 có một báo cáo về sự nhiễm asen trong nƣớc ngầm ở phía
đơng sơng Hoogky, một nhánh sơng Hằng phía tây Bengal. Tuy nhiên đến tận
tháng 7/1983 thì nhóm bệnh nhân đầu tiên mới đƣợc phát hiện. Kể từ đó phạm vi
ảnh hƣởng và số bệnh nhân mới ngày càng tăng cao. Khu vực ảnh hƣởng rộng
3400 km2, xấp xỉ 30 triệu dân, số ngƣời sử dụng nƣớc nhiễm độc asen lên tới
1triệu ngƣời, trong đó hơn 200000 ngƣời đã đƣợc xác nhận là có triệu chứng
nhiễm độc asen. Đây là vụ nhiễm độc lớn nhất trong lịch sử [7].
Hiện tƣợng ô nhiễm nguồn nƣớc ngầm cung cấp nƣớc uống cho hơn một
triệu giếng ở Bangladesh và tây Bengal với nồng độ vƣợt quá giới hạn 50µg/l đã
gây nguy hiểm cho hơn 20 triệu ngƣời sử dụng nguồn nƣớc này.

11


Số hóa bởi trung tâm học liệu

/>
Hình 1.4: Bản đồ ô nhiễm asen trên thế giới
1.5.2. Thực trạng ô nhiễm asen tại Việt Nam
Ở Việt Nam vào đầu những năm 1990, vấn đề ô nhiễm asen đƣợc biết
đến qua các nghiên cứu của Viện Địa chất và các Liên đoàn địa chất về đặc
điểm địa chất thủy văn và đặc điểm phân bố asen trong tự nhiên. Theo nghiên
cứu khảo sát phân tích nƣớc bề mặt và các nguồn nƣớc đổ ra sông Mã ở khu
vực Đông Nam Bản Phúng – Văn Bàn – Lào Cai, hàm lƣợng asen trong các
mẫu nƣớc đều vƣợt quá 0,05mg/L[2].
Từ 1995 đến 2000, nhiều cơng trình nghiên cứu điều tra về nguồn gốc asen
có trong nƣớc ngầm, mức độ ơ nhiễm, chu trình vận chuyển... đã tìm thấy nồng độ
asen trong các mẫu nƣớc khảo sát ở khu vực thƣợng lƣu sông Mã, Sơn La, Phú Thọ,
Bắc Giang, Hƣng Yên, Hà Nội, Hà Nam, Nam Định, Thanh Hóa... đều vƣợt tiêu
chuẩn cho phép đối với nƣớc sinh hoạt của Quốc tế và Việt Nam.

12


Số hóa bởi trung tâm học liệu

/>
Hình 1.5: Biểu đồ ô nhiễm asen tại các tỉnh phía Bắc ở Việt Nam
Trong hơn hai năm (2003-2005), Chính phủ Việt Nam và UNICEF đã khảo
sát về nồng độ asen trong nƣớc của 71000 giếng khoan thuộc 17 tỉnh đồng bằng
miền Bắc, Trung, Nam. Kết quả phân tích cho thấy, nguồn nƣớc giếng khoan của
các tỉnh thuộc lƣu vực sông Hồng: Hà Nam, Nam Định, Hà Tây, Hƣng Yên, Hải
Dƣơng và các tỉnh An Giang, Đồng Tháp thuộc lƣu vực sông Mê Công đều bị
nhiễm asen rất cao. Tỷ lệ các giếng có nồng độ asen từ 0,1 mg/L đến trên 0,5mg/L
(cao hơn tiêu chuẩn cho phép của Việt Nam và tổ chức Y tế thế giới 10-50 lần) dao

động từ 59,6 - 80% [6], [18].
Bộ Khoa học và công nghệ, Viện Y học lao động và vệ sinh môi trƣờng tiến
hành nghiên cứu trong ba năm (2007-2009) về ảnh hƣởng của ô nhiễm asen trong
nƣớc ngầm sinh hoạt đến sức khỏe, bệnh tật của cộng đồng dân cƣ đồng bằng sông
Hồng. Kết quả cho thấy có tới 2/3 số hộ đƣợc nghiên cứu vẫn dùng nƣớc (sau khi
lọc) có hàm lƣợng asen vƣợt mức cho phép (> 10µg/l). Đặc biệt có tới 14,7% số hộ
dân sử dụng nƣớc uống có hàm lƣợng asen cao hơn mức 50µg/l gặp nhiều nhất ở
Vĩnh Phúc, Hà Nội, Nam Định. Với nguồn nƣớc nhiễm asen ở mức trên 250µg/l thì
ngƣời dùng chỉ sau sáu tháng là phát bệnh mà đến nay chƣa có một phƣơng pháp
điều trị nào có thể tẩy độc asen ra khỏi cơ thể [6].
13


Số hóa bởi trung tâm học liệu

/>
1.5.3 Giới hạn tối đa cho phép
Giới hạn an toàn cho phép là mức giới hạn tối đa (ML) hàm lƣợng một chất ô
nhiễm kim loại nặng đƣợc phép có trong thực phẩm.
Lƣợng ăn vào hàng tuần có thể chấp nhận đƣợc tạm thời (Provisional
Tolerable Weekly Intake) (PTWI): là lƣợng một chất ô nhiễm kim loại nặng đƣợc
đƣa vào cơ thể hàng tuần mà khơng gây ảnh hƣởng có hại đến sức khoẻ con ngƣời
(đơn vị tính: mg/kg thể trọng). [14]
Bảng 1.3: Bảng giới hạn tối đa asen cho phép trong thực phẩm
(QĐ 46/2007 của Bộ Y tế)
Loại thực phẩm

ML (mg/kg – mg/L)

Thịt và sản phẩm thịt

1,0

Sữa

0,5

Rau, quả

1,0

Tôm, cua

2,0

Cá

2,0

Động vật thân mềm

1,0

PTWI (Arsen): 0,015 mg/kg thể trọng (tính theo arsen vơ cơ).
1.6. CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ASEN
1.6.1. Phƣơng pháp phân tích khối lƣợng và phân tích thể tích
1.6.1.1 Phương pháp phân tích khối lượng
Đặc điểm của phƣơng pháp này là ảnh hƣởng của một số ion kim loại có thể
gây nhiễm bẩn, gây sai số đáng kể. Ngày nay phƣơng pháp phân tích khối lƣợng ít
đƣợc sử dụng, nó đƣợc thay thế bằng các phƣơng pháp cơng cụ cho độ chính xác

cao và đơn giản hơn [13], [16].
Xác định asen dựa trên việc kết tủa As2S3 bằng dithioaxetamit trong môi
trƣờng axit HCl, hoặc H2SO4 hoặc HClO4 0,1N. Dung dịch chứa kết tủa đƣợc đun
trên bếp cách thủy, lọc lấy kết tủa sấy khô ở 2000C đến khối lƣợng không đổi, rửa
lại bằng nƣớc cất và làm khô ở nhiệt độ 1700C. Cân kết tủa và tính hàm lƣợng asen
tƣơng ứng. Tuy nhiên phƣơng pháp này chỉ áp dụng với mẫu có hàm lƣợng asen lớn
và thực hiện qua nhiều công đoạn [13], [16].

14


Số hóa bởi trung tâm học liệu

/>
1.6.1.2 Phương pháp phân tích thể tích
Dùng dung dịch chuẩn I2 + KI chuẩn độ dung dịch asenic ( AsO33-) trong mơi
trƣờng kiềm có thêm vài giọt hồ tinh bột. Tại điểm cuối của phép chuẩn độ có màu
xanh hồ tinh bột + iơt. Để đảm bảo độ chính xác của phép chuẩn độ cần đƣa mọi
dạng tồn tại của asen về As (III) [13], [16].
I2 + AsO33- + 2OH- → AsO43- + 2I- + H2O
1.6.2. Phƣơng pháp phân tích trắc quang
Nguyên tắc của phƣơng pháp là dựa trên khả năng tạo phức màu của chất
phân tích với một thuốc thử nào đó. Đo độ hấp thụ quang của phức màu ta sẽ biết
đƣợc nồng độ chất cần phân tích [6], [13], [15].
Có thể xác định asen bằng thuốc thử bạc dietyldithiocacbamat, asen trong
dung dịch phân tích sẽ đƣợc khử về asin bằng natri hidroborat ở mơi trƣờng pH = 6,
khí asin đƣợc dẫn đi trong dịng N2 qua bình thủy tinh đựng chì axetat, sau đó đƣợc
dẫn vào bình chứa bạc dietyldithiocacbamat, ở đó asen sẽ tạo phức màu đỏ với bạc
dietyldithiocacbamat có bƣớc sóng hấp thụ quang là 520nm. Trong phƣơng pháp
này sunfua của các nguyên tố kim loại: crom, coban, đồng, thủy ngân... có ảnh

hƣởng đến việc xác định asen, song có thể loại trừ ảnh hƣởng bằng cách dùng chì
axetat để giữ lại khí sunfua. Đặc biệt antimony có ảnh hƣởng nhiều đến việc xác
định asen do hợp chất SbH3 cũng tạo ra trong quá trình tạo asin và cũng tạo phức
màu đỏ với bạc dithiocacbamat. Phức này có bƣớc sóng hấp thụ quang là 510nm,
nhƣng chỉ khi hàm lƣợng antimony lớn hơn 5 mg/L mới có ảnh hƣởng. Vì vậy
phƣơng pháp này chỉ cho phép xác định asen trong mẫu có hàm lƣợng antimony
nhỏ. Độ nhạy và độ chính xác của phƣơng pháp này tƣơng đối cao, cho phép xác
định cỡ 1 µg/ml [6], [13], [15].
1.6.3. Phƣơng pháp đo hiện trƣờng với chất nhuộm thủy ngân bromua
Asen (III) và asen (V) đƣợc chuyển thành khí AsH3 nhờ hỗn hợp khử mạnh
NH2SO3H – axit sunfamic và NaBH4 – natri bohidrua. Khí asin tạo thành sẽ tạo
phức với thủy ngân bromua đƣợc tẩm trên giấy và chuyển thành màu vàng. Việc
định lƣợng dựa vào màu trên giấy hoặc độ đậm nhạt của màu. Giới hạn phát hiện
của phƣơng pháp là 10µg/L. Tuy nhiên độ hấp thụ quang có thể bị ảnh hƣởng bởi

15