luận văn thạc sĩ nghiên cứu chống cháy nhóm brom trong bụi không khí trong nhà

Lời cam đoan
Tôi xin cam đoan
Những nội dung trong luận văn này là do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS.
Trịnh Thu Hà và TS. Dương Thị Hạnh. Mọi tham khảo dùng trong luận văn đều được
tơi trích dẫn nguồn gốc rõ ràng. Các kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực
và chưa từng được ai cơng bố trong bất cứ cơng trình nào

Hà Nội, ngày

tháng năm 2021

Học viên

Nguyễn Thị Thu Hằng

I


Lời cảm ơn
Luận văn Thạc sĩ khoa học - Chuyên ngành Kỹ thuật Môi trường với đề tài
“Nghiên cứu chất chống cháy Brom trong bụi khơng khí trong nhà” được thực hiện
tại phịng thí nghiệm Hóa sinh Mơi trường - Viện Hóa học - Viện Hàn lâm Khoa học
và Công nghệ Việt Nam, dưới sự hướng dẫn của TS. Trịnh Thu Hà và TS. Dương Thị
Hạnh. Trong suốt quá trình thực hiện luận văn, từ khi nhận đề tài cho đến khi kết thúc
thực nghiệm, em luôn nhận được sự quan tâm, động viên, hỗ trợ từ các cô hướng dẫn.
Bằng tất cả sự kính trọng, lịng biết ơn, em xin phép được gửi tới TS. Trịnh Thu Hà và
TS. Dương Thị Hạnh lời cảm ơn chân thành nhất.
Em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Ban lãnh đạo Viện Hóa - Viện Hàn
lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã cho phép và tạo điều kiện thuận lợi cho em
được hoàn thành tốt luận văn này.
Em cũng xin được gửi lời cảm ơn các thầy cô giáo trong Khoa Môi trường - Viện

Công nghệ Môi trường - Học viện Khoa học và Công nghệ -Viện Hàn lâm Khoa học
và Công nghệ Việt Nam, đã giảng dạy, truyền đạt kiến thức, tạo điều kiện về cơ sở vật
chất và hướng dẫn em hồn thành chương trình học tập và thực hiện luận văn.
Em cũng chân thành cảm ơn tới tồn thể các anh chị trong phịng Hóa sinh Mơi
trường đã tận tình giúp đỡ, chỉ bảo và truyền đạt cho em những kiến thức và kinh
nghiệm quý báu trong suốt thời gian thực hiện luận văn.
Dù không phải là cộng sự, không cùng làm việc, nhưng gia đình ln ở bên, động
viên, tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất về cả tinh thần và vật chất cho em được nghiên cứu
khoa học. Em xin bày tỏ lịng biết ơn vơ hạn tới cha mẹ, gia đình đã cho em niềm tin, là
chỗ dựa vững chắc trên con đường học tập của em!
Hà Nội, ngày tháng năm 2020
Học viên

II


Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt

Kí hiệu viết tắt

Tiếng Việt

CV

Hệ số biến động của phép đo

DCM

Dichloromethane

EPA

Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ

GC

Sắc ký khí

GC/ECD

Sắc ký khí detector cộng kết điện tử

GC/EI-MS

Sắc ký khí với detector ion hóa electron khối phổ

GC/MS

Sắc ký khí khối phổ

HPLC

Sắc ký lỏng hiệu năng cao

LC

Sắc ký lỏng

LOQ

Giới hạn định lượng

LOD

Giới hạn phát hiện

MS

Phổ khối lượng

ppm

Nồng độ phần triệu

ppb

Nồng độ phần tỷ

ReT

Thời gian lưu

RSD

Độ lệch chuẩn tương đối

Rev

Độ thu hồi

SD

Độ lệch chuẩn

SDS

Sodium dodecyl sulfate

SPE

Chiết pha rắn

TCVN

Tiêu chuẩn Việt nam

III


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của đề tài............................................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu ................................................................................................................3
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...........................................................................................3
4. Nội dung nghiên cứu ................................................................................................................3
5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài ...................................................................4
6. Bố cục luận văn gồm 3 chương và kết luận ............................................................................4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ......................................................................................................6
1.1. KHÁI NIỆM VỀ CÁC CHẤT CHỐNG CHÁY ...............................................................6
1.2. VAI TRÒ CỦA CÁC CHẤT CHỐNG CHÁY TRONG ĐỜI SỐNG ............................6

1.3. CHẤT CHỐNG CHÁY BROM, ỨNG DỤNG.................................................................8
1.4. NHÓM CHẤT CHỐNG CHÁY DIPHENYL POLYBROMINATED (PBDEs)....... 10
1.5. SỰ HIỆN DIỆN CỦA CHẤT CHỐNG CHÁY BROM TRONG MÔI TRƯỜNG ... 12
1.6. NGUY CƠ PHƠI NHIỄM CỦA CON NGƯỜI VỚI CHẤT CHỐNG CHÁY .......... 13
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU………………….. 18
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU .......................................................................................... 18
2.2. HÓA CHẤT, DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ ........................................................................ 18
2.2.2. Thiết bị, dụng cụ .............................................................................................................. 22
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................................................................................... 23
2.3.2. Phương pháp xử lý số liệu .............................................................................................. 24
2.3.3. Đảm bảo chất lượng của phương pháp .......................................................................... 25
2.4. THỰC NGHIỆM ............................................................................................................... 28
2.4.1. Khảo sát phương pháp phân tích chất chống cháy brom trong mẫu bụi trên thiết bị
GC/MS ....................................................................................................................................... 28
2.4.1.1. Điều kiện thiết bị cho phân tích PBDEs ..................................................................... 28
2.4.1.2. Khảo sát các điều kiện đo PBDEs trên thiết bị GC/MS ............................................ 29
2.4.2. Khảo sát điều kiện chiết tách chất chống cháy trong mẫu bụi khơng khí.................... 29
2.4.2.1. Ch̉n bị mẫu và thí nghiệm chiết tách....................................................................... 29
2.4.2.2. Khảo sát các loại dung môi sử dụng chiết tách các hợp chất PBDEs....................... 30
2.4.2.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết tách............................................ 31
IV


CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................................... 33
3.1. KẾT QUẢ QUY TRÌNH PHÂN TÍCH PBDEs TRÊN THIẾT BỊ GC-MS .........33
3.1.1. Kết quả khảo sát các điều kiện phân tích PBDEs trên thiết bị GC-MS ....................... 33
3.2. PHƯƠNG PHÁP CHIẾT TÁCH CHẤT CHỐNG CHÁY BROM TRONG MẪU BỤI
TRONG NHÀ............................................................................................................................ 39
3.2.1.1. Hiệu quả chiết tách PBDEs sử dụng hỗn hợp dung môi methanol: dichloromethane
với tỷ lệ 1 : 1............................................................................................................................... 39

3.2.1.2. Hiệu quả chiết tách PBDEs sử dụng hỗn hợp dung môi acetone:dichloromethane với
tỷ lệ 1:1 ....................................................................................................................................... 40
3.2.1.3. Hiệu quả chiết tách PBDEs sử dụng hỗn hợp acetone: hexane với tỷ lệ 1:1 ........... 41
3.2.1.4. Hiệu quả chiết tách PBDEs sử dụng dung môi dichloromethane ............................. 42
3.2.2. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến q trình chiết tách............................................... 43
3.3. QUY TRÌNH PHÂN TÍCH CHẤT CHỐNG CHÁY BROM TRONG MẪU BỤI
TRONG NHÀ TRÊN THIẾT BỊ GC/MS............................................................................... 47
3.3.1.Xác định giá trị sử dụng của phương pháp ..................................................................... 49
3.4.2. Đánh giá mức độ rủi ro của PBDEs có trong bụi nhà................................................... 56
1. Kết luận .................................................................................................................................. 58
2. Kiến nghị ................................................................................................................................ 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................................ 59
PHỤ LỤC................................................................................................................................... 63

V


Danh mục bảng
Bảng 1.1: Danh sách các chất phân tích ............................................................................... 10
Bảng 1.2: Tính chất hóa lý của các chất PBDE phân tích................................................... 10
Bảng 2.1: Nồng độ các dung dịch chuẩn gốc ...................................................................... 18
Bảng 2.2: Nồng độ các dung dịch chuẩn ............................................................................. 21
Bảng 2.3: Điều kiện thiết bị phân tích cho các hợp chất PBDEs theo EPA 1614A.......... 28
Bảng 3.1: Các hợp chất PBDEs và các mảnh phổ khảo sát............................................... 33
Bảng 3.2: Điều kiện khảo sát để định lượng PBDE trên thiết bị GC-MS ......................... 34
Bảng 3.3. Mảnh phổ chuẩn và thời gian lưu của các chất phân tích .................................. 36
Bảng 3.4: Kết quả phân tích PBDEs khi sử dụng hỗn hợp dung môi................................ 39
methanol : dichloromethane.................................................................................................. 39
Bảng 3.5: Kết quả phân tích PBDE khi sử dụng hỗn hợp dung mơi
acetone:dichloromethane....................................................................................................... 40

Bảng 3.6: Kết quả phân tích PBDEs khi sử dụng hỗn hợp dung môi acetone:hexane ..... 41
Bảng 3.7: Kết quả phân tích PBDE khi sử dụng dung mơi dichloromethane ................... 42
Bảng 3.8: Kết quả PBDE trong điều kiện chiết tách ở nhiệt độ thường và nhiệt độ được
điều chỉnh ở mức 25 - 28oC .................................................................................................. 44
Bảng 3.9: Kết quả phân tích mẫu trắng và mẫu lặp thêm chuẩn ........................................ 46
Bảng 3.10 MDL của phương pháp xác định PBDEs .......................................................... 50
Bảng 3.11. Sai số và độ lặp lại của phép đo tại các nồng độ khác nhau ............................ 51
Bảng 3.12: Đánh giá mô phỏng về nguy cơ sức khỏe của PBDEs đối với cư dân tại khu
vực lấy mẫu ............................................................................................................................ 57

VI


Danh mục hình
Hình 1.1: Cơng thức cấu tạo của các chất chống cháy PBDE ............................................ 12
Hình 2.1: Sơ đồ thiết bị sắc kí khí kết nối khối phở (GC/MS) ........................................... 22
Hình 2.2: Sơ đồ thiết bị GC/MS ........................................................................................... 23
Hình 2.3: Mẫu bụi trong nhà để phân tích PBDEs .............................................................. 32
Hình 3.1: So sánh hiệu suất thu hồi của 13 PBDEs khi sử dụng các hỗn hợp dung môi chiết
tách khác nhau........................................................................................................................ 43
Hình 3.2. Quy trình chiết tách PBDE trong mẫu bụi .......................................................... 48
Hình 3.3: Phân bố hàm lượng của các BDE tại các địa điểm lấy mẫu tại Hà Nội ............ 54
Hình 3.4: Hàm lượng  10 PBDEs và BDE-209 ở trong các mẫu bụi nhà....................... 54
Hình 3.5: Mức độ tương đồng về hàm lượng và thành phần các PBDE ........................... 55
ở các vị trí lấy mẫu................................................................................................................. 55

VII


MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài
Chất chống cháy được sử dụng rộng rãi trong hoạt động công nghiệp do nó
được thêm vào trong nhựa, hàng dệt may và mạch điện tử để đáp ứng các tiêu chuẩn
dễ cháy trên tồn thế giới [1]. Các chất chống cháy nhóm brom (BFR), bao gồm các
ete diphenyl polybrominated (PBDEs) đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều thập kỷ.
Tuy nhiên, những lo ngại về tích lũy sinh học và ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con
người của PBDEs đã dẫn đến việc cấm sản xuất và sử dụng chúng ở một số quốc
gia, dẫn đến tăng việc sản xuất và sử dụng chất chống cháy thay thế, bao gồm cả
OPFRs [2; 3].
Chất chống cháy brom (BRF) đã được phát hiện trong các thành phần môi
trường khác nhau như đất, nước, không khí. Tần suất và nồng độ phát hiện cao của
cả BFR và OPFR được thấy ở trong bụi không khí trong nhà, điều này ảnh hưởng
trực tiếp đến sức khỏe của con người trong thời gian tiếp xúc lâu dài, đặc biệt là đối
với trẻ em, do tần suất tiếp xúc với mặt đất thường xuyên hơn do đó phơi nhiễm bụi
cao hơn so với người lớn [4]. Do đó việc phân tích hàm lượng các chất chống cháy
trong bụi không khí trong nhà ngày càng được quan tâm, đặc biệt đối với BFR . Hiện
nay trên thế giới nhiều phương pháp phân tích đã được phát triển nhằm phân tích
đồng thời nhiều nhóm chất chống cháy trong mẫu mơi trường, đặc biệt là mẫu khơng
khí bằng việc sử dụng cùng một phương pháp chiết tách mẫu.
Các đường phơi nhiễm của con người với các chất chống cháy PBDE bao gồm
ăn uống thức ăn, tiêu hóa, hít phải khơng khí, bụi bị ô nhiễm PBDE và nuốt phải bụi,
đặc biệt là bụi trong nhà. Phơi nhiễm cũng có thể xảy ra trong nơi làm việc trong
q trình hít vào khơng khí trong nhà bị ơ nhiễm. Có sự tương quan tỷ lệ thuận giữa
nồng độ PBDE (ngoại trừ BDE-209) ở sữa mẹ và bụi trong nhà. Nồng độ PBDE
trong huyết thanh người tương quan cao nhất với các mức nồng độ PBDE tìm thấy
trong bụi trong nhà. Khoảng từ 20 % đến 40 % dân số trưởng thành ở Mỹ tiếp xúc
với PBDEs là thông qua việc ăn uống, phần cịn lại tiếp xúc chủ yếu là do hít phải
1

bụi hoặc nuốt phải. Các chất chống cháy có liên quan đến rối loạn nội tiết, suy nhược
miễn dịch, độc tính sinh sản, ung thư và tác dụng phụ trên sự phát triển của thai nhi
và trẻ sơ sinh và chức năng thần kinh.
Trước đây, các cơ quan quản lý chỉ xem xét những lợi ích của việc sử dụng
các chất chống cháy chứ không quan tâm đến những hạn chế tiềm ẩn. Sau nhiều thập
kỷ sử dụng các chất chống cháy, hàng trăm nghiên cứu khoa học trên khắp thế giới
đã phát hiện ra hậu quả xấu đối với sức khoẻ và môi trường của một số chất chống
cháy đặc biệt là nhóm chất chống cháy brom. Điều này được minh chứng bởi một
loạt các cơng bố về nhóm chất chống cháy brom (PBDE...) trong các sản phẩm chống
cháy xuất hiện trong môi trường bụi và không khí trong nhà, khơng khí, nước, trầm
tích và vi sinh vật. Vấn đề về các chất chống cháy brom đã trở thành một vấn đề lớn
trên phạm vi toàn thế giới. Theo thời gian nhiều chất khác nhau đã được thêm vào
danh sách các chất có nguy cơ ảnh hưởng đến sức khỏe và môi trường, và nhiều chất
đã được đưa vào nhóm các chất ô nhiễm hữu cơ bền vững (POP).
Mối quan tâm về các chất chống cháy ngày càng gia tăng đã thúc đẩy một số
nước châu Âu cấm sử dụng một số các chất chống cháy theo nguyên tắc phịng ngừa
hơn phở biến. Một loại các quy định, tiêu chuẩn về các chất chống cháy đã được đưa
ra ở Liên minh châu Âu, Mỹ và một số nước trên thế giới.
Để đánh giá đầy đủ hơn về mức độ ô nhiễm chất chống cháy, đặc biệt là chất
chống cháy brom Chúng tơi đã xây dựng quy trình phân tích chất chống cháy brom
trong bụi khơng khí trong nhà bằng phương pháp sắc ký khí khối phở (GC/MS/MS).
Thủ đơ Hà Nội có mật độ dân cư đơng cùng với mật độ xây dựng cao, các cao
ốc văn phòng, các khu chung cư cao tầng mọc lên khắp nơi dẫn đến sự gia tăng
nhanh chóng trong sản xuất và tiêu thụ hóa chất cơng nghiệp, bao gồm các chất
chống cháy brom (BFRs). Các chất chống cháy brom có các vật liệu, đồ dùng trang
thiết bị, nhất là các trang thiết bị điện và điện tử nên chúng dễ phát tán vào mơi
trường khơng khí trong q trình sản xuất và tiêu thụ dẫn đến nguy cơ người dân sẽ
bị phơi nhiễm nhiều với các chất này.
2

Luận văn này dự kiến tập trung nghiên cứu xây dựng phương pháp phân tích
các chất chống cháy brom trong các mẫu bụi khơng khí trong nhà, từ đó áp dụng để
đánh giá sự xuất hiện của các hợp chất này trong mơi trường khơng khí trong nhà tại
Thành phố Hà Nội và đánh giá sự phơi nhiễm cũng như ảnh hưởng của các hợp chất
này đối với người dân sinh sống ở đây. Do đó em thực hiện luận văn “Nghiên cứu
chất chống cháy nhóm brom trong bụi khơng khí trong nhà”.
2. Mục đích nghiên cứu
-Mục tiêu chung: Xây dựng quy trình xác định chất chống cháy nhóm brom
trong bụi khơng khí trong nhà.
- Mục tiêu cụ thể: Ứng dụng quy trình đã được xây dựng nhằm phân tích chất
chống cháy trong bụi khơng khí trong nhà trên một số quận địa bàn thành phố Hà
Nội.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Chất chống cháy nhóm brom và mẫu bụi khơng khí
trong nhà tại Hà Nội.
- Phạm vi nghiên cứu: thành phố Hà Nội trong thời gian từ tháng 5/2020 –
tháng 11/2020.
4. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu tổng quan về chất chống cháy brom trong bụi khơng khí trong
nhà, phương pháp phân tích chất chống cháy nhóm brom trong bụi khơng khí.
- Khảo sát các loại dung môi sử dụng chiết tách các hợp chất chất chống cháy
brom trong bụi khơng khí trong nhà và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết
bằng các phương pháp chiết tách khác nhau.
- Khảo sát độ lặp lại của quy trình chiết tách, kiểm sốt chất lượng phân tích
bằng việc phân tích mẫu lặp, mẫu trắng,…
- Xây dựng quy trình chiết tách chất chống cháy brom trong mẫu bụi khơng
khí trong nhà trên thiết bị sắc ký khí kết nối khối phở.
- Thu thập mẫu bụi khơng khí trong nhà tại Hà Nội.
3

- Ứng dụng quy trình chiết tách đã nghiên cứu để phân tích chất chống cháy
brom trong các mẫu bụi thực tế thu thập được.
5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
- Ý nghĩa khoa học: Đề tài nghiên cứu thành công sẽ giúp làm rõ được các
yếu tố liên quan đến các chất chống cháy nhóm brom trong bụi không khí trong nhà.
- Ý nghĩa thực tiễn: Từ quy trình phân tích xây dựng được sẽ ứng dụng vào
việc phân tích xác định các các chất chống cháy trong bụi không khí trong nhà. Từ
các kết quả phân tích được sẽ đánh giá các nguy cơ phơi nhiễm và ảnh hưởng sức
khỏe của chất chống cháy brom đến con người. Từ đó góp phẩn cảnh báo cho các
nhà quản lý về việc sử dụng các chất chống cháy độc hại không tốt cho sức khỏe con
người, và định hướng sử dụng các chất chống cháy thân thiện với con người và môi
trường vào trong các sản phẩm tiêu dùng.
6. Bố cục luận văn gồm 3 chương và kết luận
Chương 1: Tổng quan
Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu
Chương này cung cấp các thông tin về các phương pháp nghiên cứu và nội
dung thực nghiệm trong luận án, trong đó có các nội dung chính là:
- Nghiên cứu phương pháp chiết tách các chất chống cháy brom (PBDE) trong
mẫu bụi khơng khí trong nhà.
- Nghiên cứu phương pháp phân tích các chất chống cháy brom (PBDE) trong
mẫu bụi khơng khí trong nhà trên thiết bị GC/MS.
- Nghiên cứu phân tích xác định các các chất chống cháy brom (PBDE) trong
mẫu bụi khơng khí trong nhà tại một số quận ở Hà Nội.
Chương 3: Phần kết quả và thảo luận
Chương này tập trung vào 4 nội dung kết quả chính:
- Khảo sát các điều kiện chiết táchcác chất chống cháy brom (PBDE) trong
mẫu bụi khơng khí trong nhà.
4

- Khảo sát các điều kiện phân tích chất chống cháy brom trong mẫu bụi trên
thiết bị GC/MS.
- Xác định thành phần, hàm lượng, các chất chống cháy brom (PBDE) trong
mẫu bụi khơng khí trong nhà ở một số quận ở Hà Nội.
- Kết luận
Chúng tôi hy vọng rằng kết quả nghiên cứu của luận văn về mặt khoa học sẽ
định hướng về nghiên cứu phân tích các chất chống cháy trong bụi khơng khí, qua
đó sẽ đóng góp những công cụ để giúp cho việc đánh giá tác động môi trường của
các nhà nghiên cứu và quản lý môi trường về mặt thực tiễn cũng như đánh giá các
nguy cơ phơi nhiễm của con người với các chất chống cháy trong mơi trường khí
trong nhà.

5


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. KHÁI NIỆM VỀ CÁC CHẤT CHỐNG CHÁY
Các chất chống cháy (Flame retardants: FRs) là các hóa chất được thêm vào
vật liệu dễ cháy để tăng khả năng chống cháy của chúng. Khi vật liệu tiếp xúc với
một nguồn nhiệt nhỏ như thuốc lá, nến hoặc chập điện. Nếu vật liệu hoặc vật liệu
lân cận đã bốc cháy, các chất chống cháy sẽ làm chậm sự bốc cháy và ngăn lửa lan
sang các vật dụng khác.
Vì thuật ngữ "Các chất chống cháy" mô tả một chức năng và có một loạt các
hóa chất khác nhau được sử dụng cho mục đích này. Thông thường các chất chống
cháy được sử dụng kết hợp với các vật liệu trong quá trình sản xuất.
Sự đa dạng của các sản phẩm các chất chống cháy là rất cần thiết, bởi vì các
vật liệu và sản phẩm cần được an toàn cháy nở rất khác nhau về bản chất và thành
phần. Ví dụ, nhựa là vật liệu có một loạt các tính chất cơ học, hóa học rất tốt nhưng

cháy. Do đó, chúng cần phải được kết hợp với các chất chống cháy thích hợp để giữ
lại chức năng chính của vật liệu và vẫn chống được cháy. Các chất chống cháy rất
cần thiết để đảm bảo an tồn cháy nở của một loạt các vật liệu như nhựa, mút cao su
và sợi vật liệu cách nhiệt, mút cao su được sử dụng để sản xuất đồ nội thất, nệm, sản
phẩm gỗ, hàng dệt may tự nhiên và nhân tạo, dùng trong các bộ phận của thiết bị
điện, ô tô, máy bay và các cấu kiện xây dựng...
1.2. VAI TRÒ CỦA CÁC CHẤT CHỐNG CHÁY TRONG ĐỜI SỐNG
Từ những năm 1970, trên toàn cầu người ta đã sử dụng các chất chống cháy
brom, clo và phosphate hữu cơ và các chất chống cháy vơ cơ. Các nhà sản xuất thêm
các hóa chất này vào một loạt các sản phẩm để tăng khả năng chống bắt lửa của
chúng. Mặc dù đã phát triển nhiều loại các chất chống cháy đối với hầu hết các
polyme nhân tạo, nhưng các chất chống cháy halogen vẫn được sử dụng nhiều nhất.
Việc sử dụng các chất chống cháy để thêm vào các vật liệu nhằm hạn chế quá
trình cháy của sản phẩm và vật gia dụng đã được sử dụng một cách triệt để. Các chất
6


chống cháy được thêm vào các vật liệu sản xuất trong các lĩnh vực như chất dẻo,
hàng dệt may, sản xuất thiết bị điện tử, vải dệt, nhựa polyme, trong ngành cơng
nghiệp ơ tơ và bề mặt hồn thiện, chất phủ. Các chất chống cháy được sử dụng rộng
rãi ở nồng độ tương đối cao trong nhiều ứng dụng. Hầu hết các trang thiết bị sử dụng
trong nhà đều có sự hiện diện của các chất chống cháy.
Các thiết bị gia dụng và văn phòng đều tiềm ẩn những nguy cơ cháy từ các
vật liệu dễ cháy như các thiết bị điện, điện tử, các đồ dùng trong trong sinh hoạt (đồ
đạc, ghế sofa, thảm, đồ chơi, tạp chí và sách báo ...), đặc biệt là những thiết bị điện
tử tốc độ xử lý cao với những vi mạch điện tử thu nhỏ, dẫn đến nguy cơ quá nhiệt
cục bộ hoặc nguy cơ chập cháy điện. Các chất chống cháy có thể ngăn chặn sự gia
tăng nguy cơ cháy từ sự gia tăng số người tiêu dùng với thiết bị điện tử trong nhà và
văn phòng. Các chất chống cháy bảo vệ các vật liệu hiện đại như nhựa kỹ thuật, cách
nhiệt xây dựng, bảng mạch và dây cáp dễ bắt lửa và lan truyền.

Năm 2008, Mỹ, châu Âu và châu Á tiêu thụ 1,8 triệu tấn các chất chống cháy,
trị giá 4,20 - 4,25 tỷ USD. Năm 2010, châu Á Thái Bình Dương là thị trường lớn
nhất về các chất chống cháy, chiếm 41 % nhu cầu toàn cầu, tiếp đến là Bắc Mỹ và
Tây Âu[5]. Năm 2013, lượng các chất chống cháy tiêu thụ trên thế giới là hơn 2 triệu
tấn.
Lĩnh vực sử dụng các chất chống cháy nhiều nhất là lĩnh vực xây dựng, ví dụ
các chất chống cháy rất cần cho các đường ống, dây điện và cáp được làm bằng chất
dẻo[6]. Theo Ceresana thị trường các chất chống cháy đang tăng lên do các tiêu
chuẩn an toàn về việc sử dụng các chất chống cháy ngày càng tăng trên toàn thế giới
[7].
Giống như nhiều sản phẩm và dịch vụ, việc sử dụng các chất chống cháy phụ
thuộc hồn tồn vào các lợi ích và chi phí tởng thể cho xã hội.
❖ Lợi ích của việc sử dụng các chất chống cháy

7


- Số lượng các đám cháy được ngăn ngừa hoặc giảm mức độ nghiêm trọng
của đám cháy, số lượng đám cháy nhỏ hơn và diễn ra chậm hơn với sự tắt lửa sớm.
Kết quả giảm tổn thất về tài sản, thương tích và thương vong do hoả hoạn. Mặc dù
thương tích và tử vong do hỏa hoạn có thể tương đối nhỏ so với các nguyên nhân
khác nhưng hậu quả đối với cá nhân, cộng đồng và doanh nghiệp có thể rất nghiêm
trọng khi xảy ra hỏa hoạn, do đó cả xã hội đều phải có ý thức về phịng ngừa và giảm
thiểu hỏa hoạn.
- Giảm thiểu ô nhiễm môi trường do ngăn ngừa hoặc hạn chế hỏa hoạn.
- Cải thiện khả năng chống cháy của các polyme để mở rộng phạm vi ứng
dụng an toàn, do đó giảm chi phí và tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển cải
tiến các sản phẩm và ứng dụng.
❖ Những bất lợi của việc sử dụng các chất chống cháy
- Một số các chất chống cháy phụ gia thoát ra khỏi các sản phẩm hoặc sử dụng

quá nhiều trong quá trình sản xuất các sản phẩm. Sau đó nó có thể được đi vào vào
mơi trường khơng khí trong nhà, gây nên sự phơi nhiễm cho người sống tại đó, một
số trường hợp, chúng đã được phân tán rộng rãi vào trong mơi trường ngồi trời,
thậm chí tập trung ở các vùng sâu vùng xa như vùng Bắc Cực [7]. Việc thốt ra và
phân tán vào mơi trường của một số chất chống cháy có hoạt tính sinh học và độc
tính đối với con người và hệ sinh thái giành được mối quan tâm lớn.
- Một số hệ thống chống cháy có thể có một số tác dụng có lợi trên một số
khía cạnh của hoạt động hỏa hoạn, nhưng chúng cũng có thể làm tăng sự phát tán
các chất độc hại khi các sản phẩm chống cháy bị đốt trong hỏa hoạn, do đó gây ra
các tác động tiêu cực đến sức khỏe con người hoặc môi trường.
1.3. CHẤT CHỐNG CHÁY BROM, ỨNG DỤNG
Chất chống cháy brom (BFR) là các hợp chất brom hữu cơ có tác dụng ức chế
hóa học đối với quá trình đốt cháy và có xu hướng giảm tính dễ cháy của các sản
phẩm có chứa chúng. Các chất chống cháy hóa học rất đa dạng và chiếm ưu thế,
8


chiếm khoảng 19,7% thị trường. Chúng được ứng dụng hiệu quả trong các sản phẩm
nhựa, dệt may, điện tử, xây dựng và đồ nội thất.
Các hợp chất polybrominated diphenylethers (PBDEs) được coi là một nhóm
quan trọng trong các hợp chất chống cháy, chúng được sản xuất với sản lượng lớn
và được sử dụng rộng rãi trong nhiều sản phẩm hàng ngày, giúp cho các thiết bị vật
dụng không dễ dàng bị cháy hoặc bị cháy chậm hơn trong hỏa hoạn. Tuy nhiên,
trong những năm gần đây, các nghiên cứu đã cho rằng PBDE là chất gây ô nhiễm
đáng kể trong môi trường sống trong nhà và gây nên những ảnh hưởng tiêu cực đến
sức khỏe cộng đồng.
PBDE có 10 nguyên tử brom gắn với phân tử diphenylether, trọng lượng phân
tử cao và độ bền nhiệt cao.Họ PBDE bao gồm 209 chất đồng đẳng, các sản phẩm
thương mại thường là hỗn hợp của một số các chất đồng đẳng này.
Ứng dụng chính của PBDE là trong polyme styrenic, polyolefin polyeste,

nylons và hàng dệt may. Các hợp chất này thường có mặt trong thành phần các chất
phụ gia, và được trộn với các chất tạo dẻo, tạo bọt tuy nhiên khơng có sự hình thành
các liên kết hóa học, chính vì vậy mà các chất chống cháy này có khả năng khuếch
tán ra khỏi sản phẩm bám vào các hạt bụi và xâm nhập vào mơi trường khơng khí,
gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người [8].
OctaBDE thương mại (còn được gọi là "Octabrom") là một hỗn hợp kỹ thuật
của các đồng loại PBDE khác nhau có trung bình 7,2 đến 7,7 nguyên tử brôm cho
mỗi phân tử của diphenyl ether. Các đồng đẳng chiếm ưu thế trong octaBDE thương
mại là những chất của heptabromodiphenyl ether và octaBDE. Thuật ngữ octaBDE
đơn thuần đề cập đến các đồng phân của ete octabromodiphenyl (PBDE 194–205);
và BDE-203 (2,2 ’, 3,4,4’, 5,5 ’, 6-octabromodiphenyl ether).
Nồng độ của PBDE trong khơng khí và bụi trong nhà nói chung cao hơn so
với nồngđộ ở ngồi trời bởi vì chúng được sử dụng rộng rãi trong các vật dụng và
thiết bị trong nhà [9;10].Với mật độ xuất hiện dày đặc trong nhà, cùng với khoảng
9


không trong nhà thường là nhỏ, kéo theo sự luân chuyển khơng khí yếu hơn nên
nồng độ PBDEs trong bụi trong nhà cao hơn gấp nhiều lần so với bụi ngồi trời. Hơn
nữa, sự lưu thơng khơng khí yếu hơn trong nhà cũng làm tăng lượng chất, lắng đọng
các hạt và do đó PBDE có nhiều khả năng được hấp phụ lên bề mặt các vật liệu khác
và tồn dư lâu hơn trong khơng khí [11;12].
1.4. NHĨM CHẤT CHỐNG CHÁY DIPHENYL POLYBROMINATED (PBDEs)
Trong nghiên cứu này chúng tôi tập trung nghiên cứu xây dựng phương pháp
chiết tách nhóm chất chống cháy gốc Brom là nhóm diphenyl polybrominated
(PBDEs) bao gồm 13 đồng đằng của chất chống cháy PBDE là BDE-28, 47, 99, 100,
153, 154, 183, 196, 197, 203, 206, 207, và 209 (bảng 1.1).
Bảng 1.1: Danh sách các chất phân tích
Đồng đẳng

Hợp chất

Di-BDEs

BDE-15

Tri-BDEs

BDE-28

Tetra-BDEs

BDE-47

Penta-BDEs

BDE-99, -100

Hexa-BDEs

BDE-153, -154

Hepta-BDEs

BDE-183

Octa-BDEs

BDE-196, -197-203

Nona-BDEs

BDE-206, -207

Deca-BDE

BDE-209

Tính chất hóa lý của PBDEs phân tích được liệt kê trong bảng 1.2 và hình 1.1
Bảng 1.2: Tính chất hóa lý của các chất PBDE phân tích
Tên

Cơng thức
phân tử

BDE-28

C12H7Br3O

Tên gọi

2,4,4′-TriBDE, 2,4,4′Tribromodiphenyl ether
10

Khối
Điểm
lượng
chẩy
phân tử
(g/mol)

406.90
64-64.5 °C

Bề
ngồi

Rắn


BDE-47

C12H6Br4O

BDE-99

C12H5Br5O

BDE-100

C12H5Br5O

BDE-153

C12H4Br6O

BDE-154

C12H4Br6O

BDE-183

C12H3Br7O

BDE-196

C12H2Br8O

BDE-197

C12H2Br8O

BDE-203

C12H2Br8O

BDE-206

C12HBr9O

BDE-207

C12HBr9O

BDE-209

C12Br10O

2,2′,4,4′-TetraBDE,
2,2′,4,4′Tetrabromodiphenyl ether
2,2′,4,4′,5-PentaBDE,

2,2′,4,4′,5Pentabromodiphenyl ether
2,2′,4,4′,6-PentaBDE,
2,2′,4,4′,6Pentabromodiphenyl ether
2,2′,4,4′,5,5′-HexaBDE,
2,2′,4,4′,5,5′Hexabromodiphenyl ether
2,2′,4,4′,5,6′Hexabromodiphenyl ether
2,2′,3,4,4′,5′,6-HeptaBDE,
2,2′,3,4,4′,5′,6Heptabromodiphenyl ether
2,2′,3,3′,4,4′,5,6′-octabromodiphenyl ether
2,2′,3,3′,4,4′,6,6′-octabromodiphenyl ether
2,2',3,4,4',5,5',6Octabromodiphenyl ether
2,2′,3,3′,4,4′,5,5′,6NonaBDE,
2,2′,3,3′,4,4′,5,5′,6Nonabromodiphenyl ether
2,2′,3,3′,4,4′,5,6,6′NonaBDE,
2,2′,3,3′,4,4′,5,6,6′Nonabromodiphenyl ether
Decabromodiphenyl ether,
Decabromodiphenyl oxide

485.79

82-82.5 °C

Rắn

564.69

-5 °C

Rắn

564.69

97-98 °C

Rắn

643.58

157.6 °C

Rắn

643.58

142-143 °C Rắn

722.48

801.379
801.379
801.379
880.275

880.275

959.17

BDE-28

BDE-47

BDE-99

BDE-100

11

294-296 °C Trắng,
vàng
nhạt


BDE-153

BDE-154

BDE-183

BDE-196

BDE-197

BDE-203

BDE-206

BDE-207

BDE-209

Hình 1.1: Cơng thức cấu tạo của các chất chống cháy PBDE
1.5. SỰ HIỆN DIỆN CỦA CHẤT CHỐNG CHÁY BROM TRONG MÔI
TRƯỜNG
Nhiều nghiên cứu trên thế giới đã chỉ ra rằng nồng độ PBDEs trong bụi trong
nhà cao 50 lần so với nồng độ ngoài trời trong trong một nghiên cứu mẫu bụi ở
Ottawa, Canada.
12


Những nguy cơ về sức khoẻ liên quan đến chất chống cháy: Các chất chống
cháy có liên quan đến các vấn đề sức khỏe con người như rối loạn nội tiết, suy giảm
hệ miễn dịch, độc tính sinh sản, ung thư và tác dụng phụ trên sự phát triển của thai
nhi và trẻ sơ sinh và chức năng thần kinh. Con người có thể bị phơi nhiễm với các
chất chống cháy từ các sinh hoạt hằng ngày, từ các phương tiện giao thông, từ nơi
làm việc....
Chất chống cháy brom (BRF) đã được phát hiện trong các thành phần môi
trường khác nhau như đất, nước, khơng khí. Tần suất và nồng độ phát hiện cao cao
của cả BFR và OPFR được thấy ở trong bụi không khí trong nhà, điều này ảnh hưởng
trực tiếp đến sức khỏe của con người trong thời gian tiếp xúc lâu dài, đặc biệt là đối
với trẻ em, do tần suất tiếp xúc với mặt đất thường xuyên hơn do đó phơi nhiễm bụi
cao hơn so với người lớn [4].Do đó việc phân tích hàm lượng các chất chống cháy
trong bụi không khí trong nhà ngày càng được quan tâm, đặc biệt đối với BFR . Hiện
nay trên thế giới nhiều phương pháp phân tích đã được phát triển nhằm phân tích
đồng thời nhiều nhóm chất chống cháy trong mẫu môi trường, đặc biệt là mẫu khơng
khí bằng việc sử dụng cùng một phương pháp chiết tách mẫu.
1.6. NGUY CƠ PHƠI NHIỄM CỦA CON NGƯỜI VỚI CHẤT CHỐNG CHÁY
Các nhà khoa học đã xác định được mức độ đáng kể và tăng nhanh nồng độ
BFR trong mô người bao gồm máu, mô mỡ và mô sữa. Nguồn tiếp xúc của con
người vẫn còn kém đặc trưng kém, mặc dù các tuyến đường có khả năng là hít phải
các hạt bị ô nhiễm hoặc nuốt phải thực phẩm bị ơ nhiễm. BFR có thể bốc hơi từ các

sản phẩm tiêu dùng và được lắng đọng trên các hạt bụi sau đó được con người ăn
hoặc hít thở phải. Các nhà nghiên cứu đã ghi nhận phơi nhiễm nghề nghiệp trong
ngành điện tử và các ngành công nghiệp máy tính với mức độ cao BFR trong máu
của cơng nhân. Hấp thụ BFR thông qua tiếp xúc với da với các sản phẩm như điện
tử và dệt may không có khả năng đóng góp đáng kể đến mức BFR tăng trong cơ thể.
* Phơi nhiễm qua con đường ăn uống: Một con đường phơi nhiễm ở người là
thông qua chế độ ăn uống, đặc biệt là ăn cá nhiễm mỡ và chất béo thực phẩm, bao
13


gồm thịt, trứng, các sản phẩm từ sữa và chất béo và các loại dầu. Cá nước ngọt có
mức nồng độ PBDEs cao nhất được ghi nhận trên thế giới. Ở đây có là một số ít các
nghiên cứu về tiếp xúc với chế độ ăn PBDEs ở Châu Âu và Canada, Hoa Kỳ và một
nghiên cứu nhỏ về phơi nhiễm HBCD trong thực phẩm ở Thụy Điển. Khơng có
nghiên cứu về chế độ ăn uống của TBBPA. Nói chung nồng độ PBDE và HBCD là
cao nhất trong cá và động vật có vỏ, với lượng ít hơn đáng kể trong thịt, các sản
phẩm từ sữa, trứng, chất béo và dầu. Trong nghiên cứu của Hoa Kỳ, cá mua trong
siêu thị ở Dallas có mức PBDEs dao động từ 8,5 - 3078 pg/g trọng lượng ướt (trung
vị 1725). Mặc dù đồng đẳng penta-BDE, BDE-47, chiếm ưu thế trong các mẫu thực
phẩm, deca-BDE cũng được tìm thấy nhiều trong các mẫu thực phẩm, bao gồm cá
và sữa đậu nành. Mức nồng độ PBDE đo được trong nghiên cứu này là cao gấp 920 nhiều lần so với báo cáo về thực phẩm từ Nhật Bản hoặc Thụy Điển. Mức nồng
độ phát hiện của HBCD trong Thụy Điển cao nhất trong mẫu cá và dao động từ 6,751 ng/g trọng lượng lipid, nồng độ cao hơn mức PBDEs đo được ở cá. Ước tính
lượng tiêu thụ trung bình của tởng PBDEs dao động từ 41 - 97 ng/ngày, mức cao
hơn mức ước tính lượng PCDs hàng ngày (2 ng/ngày) trở xuống so với PCB (285
ng/ngày). Ảnh hưởng của chế độ ăn uống đối với trọng lượng cơ thể của tetra-BDE
được so sánh ở những người ăn lượng cá nhiều hoặc không ăn cá. Nhóm nhười ăn
cá nhiều có nồng độ trung bình của tetra-BDE trong huyết thanh là 2,1 ng/g trọng
lượng lipid, trong khi nhóm người không ăn ít cá nào có nồng độ trung bình là 0,40
ng/g trọng lượng lipid. Nghiên cứu này chỉ ra rằng cá là một nguồn PBDEs đáng kể
trong chế độ ăn uống và góp phần nâng cao nồng độ trong cơ thể của nhóm đồng

đẳng brôm thấp hơn.
Bụi và khơng khí trong nhà: Ngồi việc ăn thực phẩm bị ô nhiễm , một con
đường phơi nhiễm tiềm năng khác của con người đối với BFR là các hạt bụi. Nhiều
nghiên cứu đã phát hiện BFR trong các hạt bụi trong nhà, nơi phân hủy và phân tán
ra môi trường. Như hầu hết các sản phẩm chứa BFR được tìm thấy trong nhà và văn
phịng, nó khơng ngạc nhiên khi mơi trường trong nhà đã được tìm thấy có mức độ
14


lớn hơn 1,5 đến 50 lần BFR so với môi trường ngoài trời. Một nghiên cứu khám phá
gần đây từ Hoa Kỳ Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (EPA) và Viện tiêu chuẩn
và công nghệ quốc gia (NIST) đã khảo sát một mẫu nhà nhỏ ở Washington, D.C. và
Charleston, S.C. và đã tìm thấy PBDEs nồng độ cao trong bụi gia đình, dao động từ
700 đến 30.100 ng/g (trung bình 5.900 ng/g). Các nhà nghiên cứu đã phân tích cả
bụi từ sàn và máy sấy quần áo, kết quả là 22 hóa chất thương mại PBDEs và PBDEs
được tìm thấy trong mỗi mẫu. Tương tự như các nghiên cứu khác về bụi trong gia
đình, deca- BDE (BDE-209) được tìm thấy ở nồng độ cao nhất với mức trung bình
2090 ng/g (phạm vi 162 - 8750 ng/g) và chiếm tới 88% tổng số bụi trong một số
mẫu. Hơn nữa, khi kết quả của nghiên cứu này được so sánh với các nghiên cứu về
bụi trong nhà ở Liên minh châu Âu, nồng độ PBDEs cao hơn gần mười lần trong
Hoa Kỳ (10). Những khác biệt giữa Hoa Kỳ và EU tương tự như sự khác biệt quan
sát được về ô nhiễm của cá và mô của con người. Các mẫu bụi trong nhà cũng chứa
PBBs, HBCD và TBBPA. Nồng độ PBB và TBBPA trung bình thấp hơn nồng độ
PBDEs từ 10 đến 1000 lần. Mặc dù các nguồn bụi khơng được xác định trong những
nghiên cứu này, chúng có thể bao gồm vô số trong nhà vật liệu bao gồm sợi thảm
được xử lý, đồ nội thất, hệ thống dây điện, máy tính và các thiết bị điện tử khác.
Xem xét con người dành hơn 80% thời gian trong nhà, sự tích lũy BFR trong nhà có
khả năng đại diện cho một con đường phơi nhiễm quan trọng thông qua đường hô
hấp và/hoặc ăn vào.
* Phơi nhiễm qua tiếp xúc nghề nghiệp: Các nghiên cứu nghề nghiệp chỉ ra

rằng mức độ BFR cao hơn nhiều được phát tán vào khơng khí trong q trình thải
bỏ rác thải điện tử và những phơi nhiễm này dẫn đến kết quả nồng độ BFR cao trong
máu của người lao động. Mẫu không khí từ một thiết bị điện tử nhà máy tháo dỡ
được tìm thấy deca-BDE (BDE- 209) và TBBPA là các đồng loại chiếm ưu thế tại
36.000 pg/m3 và 30.000 pg/m3, tương ứng. Nghiên cứu xác định máy hủy nhựa có
thể là nguồn điểm nơi tập trung PBDEs được tìm thấy với nồng độ cao gấp 4-10 lần
so với mẫu không khí tại các khu vực khác trong nhà máy tháo dỡ. Theo dõi các
15


nghiên cứu tìm thấy nồng độ của deca-BDE (BDE-209) trong huyết thanh cao hơn
đáng kể trong công nhân tháo dỡ điện tử so với những người không tiếp xúc với
PBDEs.
1.7. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CHẤT CHỐNG CHÁY BROM
Việc phát hiện và định lượng BFRs được thực hiện trên thiết bị Agilent GC
6890N kết hợp với 5975XL MS với nguồn ion hóa học, cởng bơm khơng chia dịng
và được trang bị với hệ lấy lấy mẫu tự động Agilent 7683. Việc tách các chất phân
tích được thực hiện với hai cột khác nhau. Octa-BDEs, nona-BDEs, deca-BDE và
DBDPE được định lượng bằng cột J & W DB-5 (15 m × 0,25 mm, 0,25-μm độ dày
mao quản). Một microlit dịch chiết được bơm vào cổng bơm ở 270°C ở chế độ áp
suất xung (áp suất xung 150 kPa giữ trong 1,5 phút). Chương trình nhiệt độ lị cột
như sau: 80°C, trong 1,5 phút, sau đó được nâng lên với tốc độ 30°C/ phút đến 90°C,
sau đó tăng lên với tốc độ 3°C/ phút đến 225°C và sau đó với tốc độ 7°C/ phút đến
270°C, và cuối cùng được nâng lên 10°C/ phút đến 320°C và được giữ trong 10 phút.
Chế độ dòng khí mang được đặt ở tốc độ 1 ml/ phút. Các mảnh phổ được quan trắc:
m/z = 79/81 (đối với chất chống cháy nhóm brom), m/z = 486,6/488,7 và 495/497,
tương ứng với ion (C6Br5O)- thu được bằng cách phân mảnh BDE-209 và 13C-BDE209, tương ứng.
Các PDBE khác và các BFR mới được phân tích trên cột CP-Sil8 (Varian, 60
m × 0,25 mm, 0,25-μm). Một microlit dịch chiết được bơm vào cổng bơm nhiệt độ
250°C ở chế độ áp suất xung (áp suất xung 460 kPa giữ trong 1 phút). Chương trình

lị cột được cài đặt như sau: 90°C trong 3 phút, sau đó nâng lên 30°C/ phút đến
210°C, giữ trong 20 phút, và cuối cùng được nâng lên với 5°C/ phút đến 320°C và
được giữ trong tối thiểu 15 phút. Tốc độ khí mang được duy trì ở mức 3 mL/ phút.
Các mảnh phổ được quan trắc như sau: m/z = 79/81 và m/z 250.8 / 252.8 và 256.9 /
257.9 (tương ứng với ion (C6H2Br3O-Br)- thu được bằng cách phân mảnh của BTBPE
và 13C-BTBPE, tương ứng). Nhiệt độ của giao diện, tứ cực và nguồn ion lần lượt là
300, 150 và 250°C. Trước khi phân tích, thiết bị được đặt ở chế độ hoạt động tối ưu,
16


mode EI hoặc ECNI (sử dụng khí mê-tan như khí ion hóa ở 3,25 mL/phút). Phổ khối
lượng quét trong khoảng từ m/z 50 đến 1,00 đối với từng dung dịch chuẩn riêng lẻ
và được ghi lại bằng cả hai chế độ EI và ECNI. Các ion được sử dụng nhiều nhất
của mỗi chất được ghi lại bằng chế độ SIM.
PBDE và các đồng phân PBDD/F được phân tích trên thiết bị sắc ký khí có
độ phân giải cao (Agilent 6890N, CA, USA) cùng với quang phổ khối lượng cao
(AutoSpec Premier, Waters, USA) sử dụng chế độ SIM. Dịch chiết sau khi được
thêm các chất nội 13C12- BDE 138 hoặc 1,2,3,7,8-penta-BDF để tính hiệu suất thu
hồi. Hai mươi năm cấu tử của PBDEs (BDE 7, 15, 17, 28, 47, 49, 66, 71, 77, 85, 99,
100, 119, 126, 138, 153, 154, 183, 184, 191, 196, 197, 206, 207, và 209), 5 cấu tử
của PBDDs (2,3,7-tri-BDD, 2,3,7,8-tetraBDD, 1,2,3,7,8-penta-BDD, 1,2,3,4,7,8hexa-BDD, và octa-BDD), và 7 cấu tử của PBDFs (2,8-di-BDF, 2,4,8-tri-BDF,
2,3,7,8-tetraBDF,

2,3,4,7,8-penta-BDF,

1,2,3,4,7,8-hexa-BDF,

1,2,3,4,6,7,8-

heptaBDF, và octa-BDF) được phát hiện và định lượng bằng phương pháp pha loãng

đồng vị sử dụng đồng trùng hợp 13C tương ứng (13C-labeled congeners). Hiệu suất
thu hồi của các nhóm chất phân tích được tính tốn dựa trên hiệu nồng độ của các
chất ch̉n đồng hành được đưa vào mẫu trước khi làm sạch và hiệu suất này đạt
trong khoảng từ 60 - 120%. Tổng nồng độ của các đồng phân PBDEs và PBDD/Fs
được xác định trên cơ sở tởng diện tích của tất cả các píc xuất hiện với cùng nhóm
đồng phân.

17


CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
- Đối tượng nghiên cứu: Chất chống cháy nhóm brom và mẫu bụi khơng khí
trong nhà tại Hà Nội.
- Phạm vi nghiên cứu: thành phố Hà Nội trong thời gian từ tháng 5/2020 –
tháng 11/2020.
2.2. HÓA CHẤT, DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ
2.2.1. Hóa chất
- Các dung môi: Methanol, acetone, hexane, dichloromethane đều thuộc loại
tinh khiết dùng cho HPLC và GC/MS của Merck. NaCl, Na2SO4 với độ tinh khiết >
99,5% của Merck, nước cất 2 lần.
- Dung dịch chất chuẩn gốc: 13 chất chuẩn gốc của PBDE (BDE-28, 47, 99,
100, 153, 154, 183, 196, 197, 203, 206, 207 và 209) được mua của Sigma-Aldrich
(bảng 2.1). Các dung dịch chuẩn hỗn hợp được pha từ dung dịch chuẩn gốc với dung
môi hexane, hoặc nonane.
Bảng 2.1: Nồng độ các dung dịch chuẩn gốc
No
1
2
3

4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

PBDEs
BDE-28
BDE-47
BDE-99
BDE-100
BDE-153
BDE-154
BDE-183
BDE-196
BDE-197
BDE-203
BDE-206
BDE-207
BDE-209

Nồng độ PBDE chuẩn
trong 1mL
50 µg/ml
50 µg/ml

50 µg/ml
50 µg/ml
50 µg/ml
50 µg/ml
50 µg/ml
50 µg/ml
50 µg/ml
50 µg/ml
50 µg/ml
50 µg/ml
50 µg/ml
18

CAS number
41318-75-6
5436-43-1
60348-60-9
189084-64-8
68631-49-2
207122-15-4
207122-16-5
BDE-196S
117964-21-3
337513-72-1
63387-28-0
437701-79-6
1163-19-5