Xác định hàm lượng kim loại nặng cu, pb, cd trong rau xanh ở một số vùng của nghệ an

Tr-ờng đại học vinh
Khoa hóa học
---------------------------

Hồ văn thực

xác định hàm l-ợng kim loại nặng Cu,
Pb, Cd trong rau xanh ở mét sè vïng
nghÖ an

Khãa luËn tèt nghiÖp

Vinh- 2009

1


Tr-ờng đại học vinh
Khoa hóa học
---------------------------

xác định hàm l-ợng kim loại nặng Cu,
Pb, Cd trong rau xanh ở một số vùng
nghệ an

Khóa luận tốt nghiệp

Giáo viên h-ớng dẫn: Ths. Nguyễn Xuân Dũng
Sinh viên thực hiện : Hồ Văn Thực.
Lớp

: 46B - Hãa häc

Vinh- 2009

2


Lời cảm ơn

Luận văn này đ-ợc thực hiện tại phòng thí nghiệm Chuyên đề Hoá vô
cơ, Tr-ờng Đại học Vinh, phòng máy- Khoa Hoá-Đại học Vinh, Phòng Vật
liệu vô cơ - ViƯn khoa häc vËt liƯu -ViƯn Khoa häc vµ Công nghệ Việt Nam.
Để hoàn thành đề tài này, tôi xin chân thành biết ơn Thầy giáo Th.s
Nguyễn Xuân Dũng ®· tin t-ëng giao ®Ị tµi, trùc tiÕp h-íng dÉn và tận tình
giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này.
Th.s Võ Thị Hoà đà có những đóng góp quý báu giúp tôi hoàn thành
luận văn này.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các Thầy giáo, Cô giáo, các kĩ thuật
viên phòng thí nghiệm Hoá lý, Hoá thực phẩm, Hoá vô cơ của Tr-ờng Đại học
Vinh đà tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các Thầy giáo, Cô giáo của Phòng vật
liệu vô cơ- Viện Khoa học Vật liệu- 18- Hoàng Quốc Việt- Hà Nội đà trực
tiếp xử lý và đo kết quả cho tôi, và giúp tôi có những kiến thức cần thiết để
hoàn thành luận văn này.
Nhân dịp này, tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thày giáo, cô giáo tổ
Hoá thực phẩm-Khoa Hoá-Đại học Vinh, các bạn trong nhóm thực phẩm 46BHoá đà động viên và tạo điều kiện giúp đỡ em trong quá trình làm thí nghiệm.
Em xin chân thành cảm ơn!

Mục lục
Nội dung

Trang

Mở đầu

1

Ch-ơng 1: Tổng quan

2

3


1.1. ảnh h-ởng của kim loại nặng trong rau

2

1.1.1. Cơ chế sinh hóa của kim loại nặng [13]

2

1.1.2. ảnh h-ởng của chì.

3

1.1.2.1. Đặc điểm cấu tạo của nguyên tố

3

1.1.2.2. Độc tố của chì

3

1.1.2. Tác dụng sinh hóa của cadmi

5

1.1.2.1. Đặc điểm nguyên tố cadmi

5

1.1.2.2. Độc tính của cadimi

5

1.1.2.3. Nguồn nhiễm cadimi trong tự nhiên

7
7

1.1.3. ảnh h-ởng của đồng.
1.1.3.1. Tác dụng sinh hóa của đồng

7

1.1.3.2. Tính độc của đồng

9

1.2. Nguyên nhân làm tăng hàm l-ợng kim loại nặng trong rau và đất.

9

1.2.1. Nguồn gốc từ n-ớc thải

10

1.2.2. Nguồn gốc từ phân bón

10

1.2.3. Nguồn gốc từ thuốc trừ sâu

11

Ch-ơng 2: Các ph-ơng pháp nghiên cứu thực nghiệm

12

2.1. Ph-ơng pháp kháo sát thu thập mẫu ngoài thực địa

12

2.1.1. Đặc điểm của khu vực lấy mẫu.

12

2.1.2. Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu.

12

2.2. Ph-ơng pháp phân hủy mẫu đất.

14

2.2.1. Phân hủy mẫu đất bằng ph-ơng pháp -ớt.

14

2.2.2. Phân hủy mẫu đất bằng ph-ơng pháp khô

15

2.2.3. Kỹ thuật vô cơ hóa khô--ớt kết hợp.

16

2.3. Ph-ơng pháp phân hủy mẫu rau

16

2.3.2. Phân hủy rau bằng ph-ơng pháp -ớt.

16

2.3.2. Phân hủy rau bằng ph-ơng pháp xử lý khô

17

2.3.4. Kỹ thuật vô cơ hóa khô - -ớt kết hợp

17

4


2.3.3. Kỹ thuật vô cơ hóa khô - -ớt kết hợp

17

2.4. Các kỹ thuật do xác định hàm l-ợng kim loại nặng

17

2.4.1. Các ph-ơng pháp phân tích vi l-ợng.

17

2.4.2. Kỹ thuật do hấp thụ nguyên tử ( AAS)

18

2.4.3. Phng pháp Von- Ampe hoà tan:

19

Ch-ơng 3: Thực nghệm và kết quả

23

3.1. Địa điểm lấy mẫu

23

3.2. Chuẩn bị dụng cụ,hoá chất và thiÕt bÞ do.

24

3.2.1. Dơng cơ

24

3.2.2. Hãa chÊt

24

3.2.3. Pha chÕ hãa chÊt

24

3.2.3.1. Dung dÞch Mg(NO3)2: 5 %

24

3.2.3.2. Dung dÞch HCl : 20%

25

3.2.3.3. Dung dÞch c-êng thđy (HNO3 : HCl = 1:3)

25

3.2.4. thiết bị đo:

25

3.2.4.1 Ph-ơng pháp Von Ampe hòa tan xung vi phân.

25

3.2.4.2. Ph-ơng pháp hấp thụ nguyên tử.

26

3.3. Chuẩn bị dung dịch đo mẫu rau

29

3.4. Chuẩn bị dung dịch đo cho mẫu đất

29

3.5 Kết quả và thảo luận

29

3.5.1. Sự phân bố Cu, Pb, Cd trong đất trồng rau

29

3.5.1.1. Sự phân bố Cu trong đất trồng rau

29

3.5.1.2. Sự phân bố của Pb trong đất trồng rau của các vùng phân tích

31

3.5.1.3. Sự phân bố của Cd trong đất trồng rau

32

3.5.2. Xác định hàm l-ợng Cu, Pb, Cd trong các mẫu rau

33

3.5.2.1. Hàm l-ợng Cu trong rau

33

3.5.2.2. Hàm l-ợng của Pb trong rau.

34

5


3.5.2.3. Hàm l-ợng Cd trong rau

36

3.6. Xác định kim loại bằng ph-ơng pháp AAS

38

Kết luận

39

Tài liệu tham khảo

41

Phụ lục

42

Mở đầu

N-ớc ta là một n-ớc có khí hậu nhiệt đới gió mùa đ-ợc thiên nhiên -u
đÃi nên có nguồn rau dồi dào quanh năm. Rau đ-ợc trồng nhiều để đáp ứng
nhu cầu dùng hàng ngày.
Rau là nguồn thức ăn bổ d-ỡng, cung cấp chủ yếu khoáng chất vitamin
cho cơ thể. Rau không thể thiếu đ-ợc trong mỗi bữa ăn hàng ngày. Tuy nhiên,
hiện nay ở Việt Nam tình trạng ngộ độc do ăn rau ngày càng tăng. Để tăng
năng suất, ng-ời ta đà sử dụng các hóa chất chất bảo vệ thực vật, phân bón hóa
học. Một số nơi còn sử dụng n-ớc t-ới từ các con kênh rạch có chứa n-ớc thải
công nghiệp. Chính vì vậy, các chất độc hại nh- kim loại nặng (Pb, Cu, Cd) đÃ
đ-ợc tích lũy trong rau xanh làm ảnh h-ởng đến sức khỏe của ng-ời tiêu dùng.

Có nhiều ph-ơng pháp xác định các kim loại Pb, Cu, Cd nh- ph-ơng
pháp trắc quang, chuẩn độ oxy hóa khử, ph-ơng pháp chuẩn độ tạo phức,
ph-ơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử. Trong đó ph-ơng pháp VonAmpe hòa tan là ph-ơng pháp có độ nhạy, độ chính xác cao và độ lặp lại cao
rất thích hợp để xác định hàm l-ợng bé, trung bình và hàm l-ợng lớn các
nguyên tố. Đặc biệt đối với các nguyên tố vi l-ợng phép đo vẫn cho kết quả
chính xác. So với các ph-ơng pháp khác thì ph-ơng pháp này thực hiện nhanh
và dễ dàng, phù hợp với yêu cầu của phép đo phân tích hàm l-ợng kim loại
nặng trong rau.

6


Trên cơ sở đó chúng tôi đà chọn đề tài Xác định hàm l-ợng kim loại
nặng Cu, Pb, Cd trong rau xanh ë mét sè vïng cđa NghƯ An”, tõ đó góp
phần đánh giá mức độ an toàn về hàm l-ợng các kim loại nặng trong một số
loại rau xanh t¹i NghƯ An.

7


Ch-ơng 1

Tổng quan

1.1. ảnh h-ởng của kim loại nặng trong rau
1.1.1. Cơ chế sinh hóa của kim loại nặng[13]
Ngoài các nguyên tố đa l-ợng nh-: O, H, N, C cơ thể con ng-ời và sinh
vật còn rất nhiều các nguyên tố vi l-ợng khác. Các nguyên tố vi l-ợng tồn tại
trong cơ thể con ng-ời và sinh vật, trong các khoảng nồng độ xác định. Sự
thiếu hay thừa các nguyên tố vi l-ợng đều gây ra bệnh lý cho con ng-ời và các

sinh vật. Để đánh giá độc tính, ng-ời ta dựa vào nồng độ các nguyên tố có tính
độc cao nh-: As, Hg, Pb, Cd. Nh-ng ë l-ỵng vÕt nó lại rất cần cho sự phát
triển của động vật.
Các chất độc hóa học do công nghiệp thải vào không khí, n-ớc, đất, từ
môi tr-ờng thâm nhập vào cơ thể con ng-ời qua quá trình chuyển hóa thức ăn,
n-ớc uống. Khi chất độc đi vào cơ thể con ng-ời chúng sÏ ph¸ hđy chu kú
sinh hãa, trong mét sè tr-êng hợp có thể gây các triệu chứng bệnh hoặc tử
vong.
Hầu hết các chất độc hóa học th-ờng tấn công vào các nhóm hoạt động
của enzym, gây rối loạn sự hoạt động của cơ thể sống dẫn tới các bệnh tật
mạnh hơn là tử vong. Các kim loại nặng và đặc biƯt lµ Pb 2 , Hg 2 , Cd 2 là
những kim loại kìm hÃm mạnh sự hoạt động của enzym trong c¬ thĨ nh- sau:

SH
enzym

s
+ Pb2+ + enzym

SH

Pb + 2H 
s

8


Hoặc các kim loại là những enzym có chứa ion kim lo¹i trong cÊu tróc
cđa chóng. NÕu cã kim lo¹i mµ cïng kÝch th-íc vµ diƯn tÝch víi ion trong
enzym, thì chúng có thể thế chỗ cho nhau, kết quả các enzym này sẽ bị kìm

hÃm sự hoạt động.
1.1.2. ảnh h-ởng của chì.
1.1.2.1. Đặc điểm cấu tạo của nguyên tố
Chì là nguyên tố phổ biến trong vỏ trái đất, chì n»m ë ph©n nhãm chÝnh
nhãm IV, chu kú 6 trong bảng hệ thống tuần hoàn. Chì tồn tại ở các trạng thái
oxy hóa 0, +2, +4. Trong đó muối chì có hóa trị II là hay gặp nhất và có độ
bền cao nhất. Trong tự nhiên Pb tồn tại các loại quặng galenit (PbS), xesurit
(PbCO 3 ), anglesit (PbSO 4 ) [1]. Hàm l-ợng chì có trong mẫu đất trung bình
khoảng 16 mg/kg và dao động từ 3- 200 mg/kg đất.
Trong môi tr-ờng n-ớc, tính năng của hợp chất chì đ-ợc xác định chủ
yếu thông qua độ tan của nó. Độ tan của chì phụ thuộc vào pH, pH tăng thì độ
tan giảm và phụ thộc vào các yếu tố khác nh- độ muối (hàm l-ợng ion khác
nhau) của n-ớc, điều kiện oxy hóa khử. Chì có trong n-ớc này cã ngn gèc
tù nhiªn chiÕm tØ lƯ khiªm tèn chđ yếu là từ đ-ờng ống dẫn đến các thiết bị
tiếp xúc có chứa chì.
Trong khí quyển, chì t-ơng đối giàu hơn so với kim loại nặng khác.
Nguồn chính của chì phân tán trong không khí là do sự đốt cháy các nhiên
liệu dùng hợp chất của chì làm tăng tỉ số octan thêm vào d-ới dạng
Pb(CH 3 ) 4 và Pb(C 2 H 5 ) 4 cïng víi c¸c chÊt gây ô nhiễm khác. Chì đ-ợc loại
khỏi khí quyển bằng qua trình sa lắng khô và -ớt. Kết quả là bụi thành phố và
bên đ-ờng ngày càng giàu chì với nồng độ điển hình cỡ vào khoảng
1000 4000 mg/kg.
1.1.2.2. Độc tố của chì
Khi hàm l-ợng chì v-ợt quá ng-ỡng cho phÐp, nã cã t¸c dơng øc chÕ mét
sè enzym quan trọng trong quá trình tổng hợp máu dẫn đến không tạo đ-ợc
hồng cầu. Chì ức chế một số sản phẩm trung gian trong quá trình hình thành

9

hồng cầu nh-: delta- aminoclunic axit là một hợp chất trung gian quan trọng
để tổng hợp porphobilinogen. HOOC - (CH) NH 2 - CO- CH (NH 2 ) - COOH
(delta- aminolevu linic axit) hay còn gọi là ( ALA- dehidraza enzym I).
HOOC - CH 2 - CH 2 - C - C - CH 2 - CH 2 - COOH
H2N - CH2- C C - H
N
Porphobilinogen II
Chì gây ức chế ALA- dehidraza enzym I, do đó ở giai đoạn tiếp theo
hình thành porphobilinogen II không xảy ra đ-ợc. Tổng quát chung thì chì phá
hủy quá trình tổng hợp hemoglobin và các sắc tố cần thiết cho máu nhcytochromes khi hàm l-ợng chì trong máu khoảng 0,3 ppm thì nó ngăn cản
quá trình sử dụng oxy. Để oxy hóa glucoza tạo năng l-ợng cho quá trình sống,
do đó làm cho cơ thể mệt mỏi. Nồng độ cao hơn 0,8 ppm có thể gây thiếu
hemoglobin gây ra rối loạn chức năng thận và phá hủy nÃo.
Nhiễm độc chì có thể gây ra các bệnh ngoài da, chì tích đọng ở x-ơng.
Trẻ em từ 6 tuổi trở xuống và phụ nữ có thai là những đối t-ợng mẫn cảm với
những ảnh h-ởng nguy hại đến sức khỏe do chì gây ra.
Chì còn kìm hÃm chuyển hóa canxi bằng cách trực tiếp hoặc gián tiếp
thông qua kìm hÃm chuyển hóa vitamin D. Chì gây độc cả hệ thống thần kinh
trung -ơng lẫn hệ thần kinh ngoại biên.
Uỷ ban phối hợp chuyên gia của FAO vµ WHO vỊ chÊt phơ gia thùc
phÈm (JECFA-Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives) đÃ
thiết lập giá trị tạm thời cho l-ợng chì đ-a vào hàng tuần có thể chịu đựng đối
với trẻ sơ sinh và thiếu nhi là 25g/ kg thể trọng [15]. Mức giới hạn tối đa cho
phép hàm l-ợng chì trong rau t-ơi là 0,5 - 1,0 mg/kg rau t-ơi (theo QĐ số
1867/ 1998 - QĐ - BYT).

10


Do vậy việc xác định và đánh giá hàm l-ợng chì trong rau t-ơi là hết sức

quan trọng và cần thiết ngăn ngừa những tr-ờng hợp đáng tiếc xảy ra và có
biện pháp bảo vệ chất l-ợng rau ở mức độ sạch cần thiết.
1.1.2. Tác dụng sinh hóa của cadimi
1.1.2.1. Đặc điểm nguyên tố cadimi
48
112

Cd là nguyên tố thuộc chu kú 6, nhãm II B cã AO- d ®· ®iỊn đủ 10e

nên cấu hình (n-1)d10 t-ơng đối bền, do đó không có khả năng mất một hoặc
hai electron- d, tạo ra những trạng thái oxi hóa +2 hoặc +3, nghĩa là e hóa trị
của chúng là electron -s. Năng l-ợng ion hóa thứ ba rất cao của Cd đà làm cho
năng l-ợng sonvat hóa hay năng l-ợng tạo thành mạng l-ới tinh thể, không đủ
để làm bền nó đ-ợc cho trạng thái oxi hóa +3. Trạng thái oxi hóa cao nhất của
cadimi chỉ là +2. Tổng năng l-ợng ion hóa thứ nhất và thứ hai của cadimi lớn
hơn nhiều so víi nguyªn tè ë nhãm II A ë trong cïng một chu kỳ. Nguyên
nhân là do lớp vỏ 18e của nó chắn các e -s với hạt nhân, kém hiệu quả hơn so
với 8e bền của khí hiếm.
1.1.2.2. Độc tính của Cadimi
Cadimi là một kim loại rất quan trọng trong nhiều ứng dụng khác nhau,
đặc biệt là cadimi sử dụng trong mạ điện. Vì nó có đặc tính không ăn mòn.
Ngoài ra cadimi còn đ-ợc sử dụng làm chất màu cho công nghệ sơn và công
nghệ chất dẻo và làm catốt cho các nguồn pin niken- cadimi, sản phẩm phụ
của công nghệ luyện chì và kẽm.
Cadimi là một nguyên tố ®éc ®èi víi m«i tr-êng sèng cịng nh- ®èi víi
con ng-ời.
Cadimi có thể xâm nhập vào cơ thể con ng-ời bằng nhiều con đ-ờng
khác nhau nh- tiếp xúc với bụi cadimi, ăn uống các nguồn có sự ô nhiễm
cadimi. Nhiễm độc cadimi gây nên triệu chứng giòn x-ơng, ở nhiệt độ cao gây
đau thận, thiếu máu và hủy tủy x-ơng. Khi ng-êi nhiƠm ®éc cadimi, tïy theo

møc ®é nhiƠm sÏ bị ung th- phổi, thủng vách ngăn mũi, đặc biệt là tổn th-ơng

11


thận dẫn đến protêin niệu. Ngoài ra còn ảnh h-ởng đến nội tiết, máu và tim
mạch. ĐÃ có chứng cứ cho biết cadimi là chất gây ung th- qua đ-ờng hô hấp.
- Độc tính của Cadimi thể hiện rõ trong căn bệnh về x-ơng. Bệnh này lần
đầu tiên đ-ợc mô tả ở Pháp d-ới dạng chứng loÃng x-ơng. Khi chiếu tia X,
ng-ời ta nhìn thấy những vết nứt cân đối th-ờng nằm ở cổ x-ơng đùi. Dạng
độc tính x-ơng này d-ờng nh- có liên quan đến sự rối loạn của quá trình
chuyển hóa canxi, vì nó th-ờng xảy ra ở phụ nữ sau khi mÃn kinh, gây đau dữ
dội ở x-ơng chậu và hai chân.
- Độc tính cấp là do hậu quả của những tác dụng cục bộ: sau khi ăn vào,
những biểu thị lâm sàng là buồn nôn, nôn mửa và đau bụng, còn sau khi hít
phải cadimi thì hoạt tính của 1- antitrypsin bị giảm. Các enzym đ-ợc giải
phóng sẽ làm phá hủy không thể phục hồi đ-ợc màng tế bào cơ sở của phế
nang, kể cả làm gÃy các vách và xơ hóa các khe, kẽ. Những tổn th-ơng mà
ng-ời ta nhận thấy là phù phổi và các bệnh về phổi.
Phần lớn cadimi thâm nhập vào cơ thể con ng-ời đ-ợc giữ lại ở thận và
đào thải. Có khoảng 1% cadimi đ-ợc giữ lại trong thận do đó nó kết hợp với
protêin tạo thành các metallotionein có ở thận. Phần còn lại đ-ợc giữ lại trong
cơ thể và tích lũy dần cùng tuổi tác. Khối l-ợng Cadimi đ-ợc tích lũy đủ lớn,
nó có thể chiếm chỗ ion Zn2+ trong các enzym quan trọng gây rối loạn tiêu
hóa, các chứng bệnh rối loạn chức năng thận, thiếu máu,... Cadimi cũng có thể
can thiệp vào quá trình sinh học có chứa magiê và canxi theo cách thức t-ơng
tự đối với Zn2+.
Cơ quan nghiên cứu ung th- quốc tế (IARC-International Agency for
Research on Cancer) đà xếp cadimi vào hợp chất của nó vào nhóm 2A. L-ợng
đ-a vào cơ thể hàng tuần có thể chịu đựng đ-ợc ấn định là 7 g/ kg thể trọng.

Mức giới hạn tối đa cho phép hàm l-ợng cadimi trong rau t-ơi là 0,02
mg/kg rau t-ơi (theo QĐ số 867/1998- QĐ- BYT).
Việc xác định hàm l-ợng cadimi có trong đất và rau là một việc hết sức
cần thiết để từ đó có thể sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên đất và có biện pháp
ngăn chặn nguồn gây ô nhiễm bảo vệ sức khỏe con ng-ời và vật nuôi.
12


1.1.2.3. Nguồn nhiễm cadimi trong tự nhiên
Hàm l-ợng cadimi trong đất ít hơn 1ppm, xê dịch trong khoảng
0,15 0,2 ppm.
Cadimi tồn tại chủ yếu d-ới dạng liên kết trong các quặng, của chì kẽm
và d-ới dạng các muối kết gần các mỏ và lò đúc các kim loại này. Không nhcác kim loại khác, ngoài sự ô nhiễm đến từ không khí, sự ô nhiễm cadimi
trong đất ngày càng rộng. Chẳng hạn khi ở gần một x-ởng đúc kim loại hoặc
gần các nhà máy sản xuất bình ắcquy, sự ô nhiễm cadimi đến từ nhiều nguồn
khác nhau, rồi từ đó đ-ợc n-ớc làm tác nhân khuyếch tán vào trong đất.
Kobayashi và cộng sự (1970) [15], chứng minh đ-ợc rằng các ngũ cốc
đ-ợc trồng trên đất đà gây nhiễm bằng thực nghiệm với cadimi oxy đều bị
nhiễm cadimi, riêng lúa mì và ngô thì lại cho năng suất cao hơn. Trong số các
loại rau thì rau diếp cá và củ cải dễ bị tích tụ cadimi. Nhiều tác giả đà chứng
minh đ-ợc sự giảm pH của đất tạo thuận lợi cho sự vận chuyển cadimi trong
thực vật, chắc chắn là do tăng các phần có khả năng trao đổi.
1.1.3. ảnh h-ởng của đồng.
1.1.3.1. Tác dụng sinh hóa của đồng
Hàm l-ợng đồng trung bình trong vỏ Trái đất là 0,01% tính theo trọng
l-ợng. Trong tự nhiên có khoảng 155 hợp chất chứa nguyên tố đồng. Đồng tồn
tại với hàm l-ợng nhỏ trong tất cả các loại đất, n-ớc sông, hồ và đại d-ơng.
Theo những số liệu đà công bố, hàm l-ợng đồng trong đất phân bố khá rộng từ
1 đến 100 mg/kg đất là lớn hơn. Đồng trong đất tự nhiên có liên quan chặt chẽ
với l-ợng đồng có trong các nham thạch tạo thành đất.

Khi hàm l-ợng đồng nhỏ có ý nghĩa rất quan trọng và đặc biệt trong đời
sống thực vật, không một nguyên tố nào có thể thay thế đ-ợc đồng, khi thiếu
đồng trong môi tr-ờng dinh d-ỡng cây không thể phát triển đ-ợc. Những triệu
chứng bên ngoài của hiện t-ợng đói đồng ở cây biểu hiện nh-: phát triển và
sinh tr-ởng chậm, giảm năng suất, với các loại rau thì lá trở nên úa vàng, phát
triển yếu.

13


Đồng có vai trò liên quan chặt chẽ vơi quá trình oxy hóa xảy ra trong cơ
thể động và thực vật. Đồng là thành phần của nhiều men oxy hóa quan träng
nh-: Polyphenoloxydoza, laccaza, dehydrogenaza vµ butyrye co- fecmen A.
TÊt cả những men có chứa đồng này đều oxy hóa khử bằng cách chuyển điện
tử từ nền đến oxy phân tử là chất nhận điện tử. Do chức năng chuyển điện tử
nền đến oxy khí quyển trong các phản ứng oxy hóa khử xảy ra, hóa trị của
đồng thay đổi từ trạng thái hóa trị 2 sang trạng thái hóa trị 1 và ng-ợc lại.
- Tất cả các phản ứng oxy hãa do men cã chøa kim lo¹i thùc hiƯn bằng
cách chuyển điện tử từ nền đến phân tử oxy, đều xảy ra theo một trong những
ph-ơng trình sau:
OH
nền H2 + O2 =  nÒn

(1)
OH
OH

nÒn H2 + O2 + 2e + 2H+ =  nÒn

+ H2O

(2)

OH
nÒn H2 + O2 = nền + H2O2

(3)

Khi thiếu đồng, hoạt động của các men oxy hóa bị yếu đi rất nhiều, tuy
nhiên, khi hàm l-ợng muối đồng cao sẽ gây tổn th-ơng cho đ-ờng tiêu hóa,
gan, thận, niêm mạc. Đối với ng-ời lớn tỉ lệ hấp thụ và l-u trữ đồng tùy thuộc
vào l-ợng đ-a vào cơ thể hàng ngày. Sự kích thích đa cấp tính có thể xảy ra ở
ng-ời lớn vì sự thoái hóa gan nhân đậu, cơ chế điều chỉnh đồng hóa suy giảm
hiệu quả và do ăn uống lâu ngày n-ớc có nồng độ cao sẽ bị gây nguy cơ suy
gan. Mức giới hạn tối đa cho phép hàm l-ợng đồng trong rau t-ơi là 5mg/
kg rau t-ơi ( theo quuyết định số 867/1998QĐ- BYT). Năm 1982, JACFA đÃ
đề nghị giá trị tạm thời cho l-ợng tiếp cận t-ơng đối hàng ngày đối với đồng
có thể chứa đựng đ-ợc là 0,5 mg/kg thể trọng.

14


Do vậy, việc đánh giá xác định hàm l-ợng đồng trong đất là rất cần thiết,
nhất là đối với các khu đất th-ờng xuyên sử dụng cho việc sản xuất rau xanh ở
cạnh các nhà máy, xí nghiệp, khu công nghiệp mà chất thải có hàm l-ợng
đồng t-ơng đối.
1.1.3.2. Tính độc của đồng
Đối với cây trồng: theo kết quả nghiên cứu của nhiều công trình cho thấy
đồng có vai trò quan trọng đối với sự phát triển của cây trồng. Cây trồng thiếu
Cu th-ờng có tỉ lệ quang hợp bất th-ờng. Điều này cho thấy Cu có liên quan

đến mức phản ứng oxy hóa của cây, lý do chính là trong cây thiếu chất Cu thì
phản ứng oxy hóa axit ascorbic bị chậm lại, Cu hình thành một số chất hữu cơ
tổng hợp với protein, acid amin và một số chất khác mà chúng ta th-ờng gặp
trong trái cây. Ngoài những ảnh h-ởng do thiếu Cu thì việc thừa Cu có thể dẫn
tới tình trạng chết cây. Lý do của việc này là dùng nhiều thuốc diệt nấm, thuốc
trừ sâu, đà khiến cho chất liệu Cu bị cặn lại trong đất từ năm này qua năm
khác, ngay cả bón phân đồng sunphat cũng gây tác hại t-ơng tự.
Đối với con ng-ời: nguyên liệu dẫn đến ngộ độc Cu của con ng-ời có thể
là do: uống n-ớc thông qua ống dẫn n-ớc bằng Cu, ăn thực phẩm có chứa
l-ợng Cu cao nh- nho, nấm, tôm bởi trong các hồ bơi có sử dụng thuốc diệt
tảo ( Algaecides) có chứa Cu để làm vệ sinh hồ.... Đây là một chất độc đối với
động vật: đối với ng-ời 1g/kg thể trọng đà gây tử vong, từ 60 - 100mg/kg gây
buồn nôn. Đồng ảnh h-ởng nghiêm trọng đến sức khỏe do sự thiếu hụt cũng
nh- d- thừa.
1.2. Nguyên nhân làm tăng hàm l-ợng kim loại nặng trong rau và
đất.
Các nhà khoa học môi tr-ờng trên thế giới đà cảnh báo về vấn đề ô nhiễm
đất hiện nay, đặc biệt là trong việc sử dụng nông d-ợc và phân hoá học. ở
Việt Nam, ô nhiễm đất còn do ng-ời dân sử dụng nguồn n-ớc t-ới tiêu ch-a
đạt tiêu chuẩn, và tập quán canh tác lạc hậu sử dụng nguồn dinh d-ỡng từ các
bùn thải ở các sông, m-ơng máng, ao hồ để bón cho cây trång. Tr-íc kia khi
khoa häc kÜ tht ch-a ph¸t triĨn thì nguồn bùn thải này chủ yếu là các chất
15


hữu cơ ít độc đối với cây trồng mà hơn nữa còn tăng độ phì nhiêu và dinh
d-ỡng cho môi tr-ờng đất. Ngày nay khi khoa học phát triển các nhà máy xí
nghiệp đ-ợc xây dựng ở khắp nơi đặc biệt là các thành phố, l-ợng n-ớc thải và
bùn thải mang nhiều yếu tố gây độc đối với hệ sinh thái của môi tr-ờng đất. Ô
nhiễm đất không những ảnh h-ởng xấu tới sản xuất nông nghiệp và chất l-ợng

nông sản, mà còn thông qua rau quả ảnh h-ởng trực tiếp đến sức khoẻ con
ng-ời và động vật.
Từ các kết quả nghiên cứu cho thấy sự khác nhau về hàm l-ợng kim loại
nặng có trong rau giữa các khu vực phân tích. Nguyên nhân chủ yếu tạo nên
sự khác nhau này là do nguồn n-ớc t-ới tiêu và thành phần cấu tạo của đất
trồng. Bên cạnh đó còn có các yếu tố khác, nh- tập quán canh tác, chế độ bón
phân, sử dụng thuốc bảo vệ thực vật.
1.2.1. Nguồn gốc từ n-ớc thải
Việc sử dụng n-ớc thải để t-ới cho nông nghiệp là một giải pháp thích
hợp để tận dụng nguồn dinh d-ỡng có trong n-ớc nh- nitơ, phôtpho, kali và
một số nguyên tố khác có lợi cho cây trồng. Tuy nhiên việc sử dụng n-ớc thải
ch-a qua xử lí sẽ gây hiện t-ợng tích lũy kim loại nặng trong đất canh tác, gây
ảnh h-ởng xấu tới cây trồng.
1.2.2. Nguồn gốc từ phân bón
Cùng với sử gia tăng dân số nhu cầu về l-ơng thực thực phẩm ngày càng
nhiều do đó phải đẩy mạnh khai thác độ phì nhiêu của đất bằng nhiều biện
pháp khác nhau. Một trong những biện pháp đ-ợc ng-ời dân áp dụng rộng rÃi
đó là sử dụng phân bón hoá học để nâng cao chất l-ợng cây trồng. Hạn chế về
hiểu biết khoa học cùng với tập quán canh tác lạc hậu lâu đời, ng-ời dân đà sử
dụng phân bón hoá học không hợp lý và chất l-ợng phân bón bán trên thị
tr-ờng cũng không đ-ợc quản lý một cách chặt chẽ. Do vậy mà nhiều khu đất
đang đứng tr-ớc tình trạng ô nhiễm trong đó có ô nhiễm kim loại nặng.
Trong phân bón hoá học thông th-ờng đ-ợc dùng những loại phân nhđạm, kali, lân, luôn chứa một hàm l-ợng kim loại nặng đáng kể.

16


Bảng 1.1: Hàm l-ợng kim loại nặng trong một số loại phân bón hoá học [4]
Loại phân

Cu (mg/kg)

Pb (mg/kg)

Cd( mg/kg)

Đạm

1- 1,5

2- 2,7

0,05- 8,5

Ka li

1- 300

7- 225

0,1- 170

Bên cạnh phân bón hoá học, nông dân Việt Nam còn sử dụng nhiều loại
phân bón hữu cơ khác nhau nh-: Phân xanh, phân chuồng, phân hữu cơ tổng
hợp. Phân hữu cơ đóng một vai trò quan trọng trong việc tăng sản l-ợng rau
quả và độ phì nhiêu của đất. Tuy nhiên phân hữu cơ ở Việt Nam th-ờng chứa
hàm l-ợng kim loại nặng rất cao. Cũng nh- theo nghiên cứu của Lê Văn Khoa
[3], hàm l-ợng kim loại nặng đ-ợc đ-a ra ở d-ới bảng sau đây
Bảng 1.2: Hàm l-ợng kim loại nặng trong một số loại phân hữu cơ
Loại phân

Cu (mg/kg)

Pb(mg/kg)

Cd(mg/kg)

Phân chuồng

5- 53

3- 50

1,5- 2

Phân tổng hợp

2- 60

6,6- 15

0,3- 0,8

Phân xanh

2- 125

1,25- 50

0,04- 1

Do vậy, việc bón phân hữu cơ không phù hợp cũng là một nguyên nhân
gây tích luỹ hàm l-ợng kim loại nặng trong đất, ảnh h-ởng tới chất l-ợng của
rau quả.
1.2.3. Nguồn gốc từ thuốc trừ sâu
Để bảo vệ cây trồng khỏi các loại sâu bệnh gây hại ng-ời dân đà sử dụng
một l-ợng lớn thuốc bảo vệ thực vËt nh-: thc diƯt cá, thc trõ s©u, thc
diƯt nÊm, thuốc diệt động vật gặm nhấm... Phần lớn là các loại thuốc trừ sâu
bán trên thị tr-ờng Việt Nam không rõ nguồn gốc và không đ-ợc thông qua
kiểm tra chất l-ợng. L-ợng thuốc bảo thực vệ còn d- lại trong đất sẽ ảnh
h-ởng tới chất l-ợng nông sản, ảnh h-ởng tới sức khoẻ con ng-ời và còn tích
luỹ lại trong đất một hàm l-ợng đáng kể các kim loại nặng.

17


Ch-ơng 2

các Ph-ơng pháp nghiên cứu thực nghiệm.

2.1. Ph-ơng pháp kháo sát thu thập mẫu ngoài thực địa
2.1.1. Đặc điểm cđa khu vùc lÊy mÉu.
- Khu vùc thø nhÊt lµ khu trång rau xãm 3 - Quúnh L-¬ng - Quúnh L-u Nghệ An. Đây là khu trồng rau gần biển, loại đất pha cát. Hệ thống t-ới tiêu
do dân tự tạo nh-: giếng khoan. Hàm l-ợng các kim loại nặng ở đây chủ yếu
do phun thuốc bảo vệ thực vật và sử dụng phân bón hóa học. Là khu đất chịu
áp lực canh tác cao.
- Khu vực thứ 2 là khu trång rau xãm 10 Nghi Kim- Nghi Léc - Nghệ An.
Là khu đất trồng rau an toàn đ-ợc triển khai của khoa Nông Lâm Ng- (Đại
Học Vinh). Nguồn n-ớc t-ới tiêu lấy từ hệ thống thủy lợi của cây lúa n-ớc.
Khu vực này có loại đất pha cát và khu vực chịu áp lực thâm canh cao. Nguồn

nhiễm kim loại chủ yếu là do phun thuốc bảo vệ thực vật và phân bón hoá học.
- Khu vực th- 3 là khu đất trồng rau của ph-ờng Đông Vĩnh - Thành phố
Vinh gần nhà máy chế biến gỗ và Công ty cổ phần bao bì Nghệ An. Đất canh
tác ở dạng đất pha sét. ở đây ng-ời dân th-ờng sử dụng đất bùn ao để trồng
rau. Nh-ng về cây trồng thì khu vực này thâm canh chủ yếu là rau muống
n-ớc, ở những thửa ruộng cao thì trồng thêm rau dền, rau cải nh-ng sản l-ợng
không nhiều...
2.1.2. Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu.
Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu là khâu cơ bản quyết định sự đúng đắn của
kết quả phân tích mẫu đất, những yêu cầu cơ bản của công việc lấy mẫu và
chuẩn bị mẫu là:
- Mẫu phải đại diện cho đối t-ợng nghiên cứu.
- Mẫu phải đ-ợc xử lí tốt, nghiền nhỏ, đồng nhất, xử lý bảo quản để dữ
nguyên đ-ợc tính chất của mẫu.
- Tùy theo hình dạng và địa hình mảnh đất cần lấy ít nhất 5 địa điểm theo
18


quy tắc đ-ờng chéo trên diện tích.Tránh các vị trí đặc thù nh- nơi đổ phân, vôi
hay vị trí gần bờ hay vị trí trung hoặc quá cao.

Hình 2.1. Quy tắc lấy mẫu đ-ờng chéo
Các mẫu ban đầu đ-ợc gom lại thành hỗn hợp chung có khối l-ợng
khoảng 2 kg. Từ hỗn hợp chung, chọn hỗn hợp trung bình bằng cách băm nhỏ
đất, trộn đều và loại bỏ bớt mẫu theo nguyên tắc đ-ờng chéo góc. Hỗn hợp
trung bình có khối l-ợng khoảng 1kg.

2
1

3
4

Hình 2.2. Cách lấy theo đ-ờng chéo hình vuông
Các mẫu đ-ợc đ-a vào túi vải, ghi ký hiệu mẫu, độ sâu, đặc điểm, ngày
và ng-ời lấy mẫu. Đất khi chuyển về phòng thí nghiệm đ-ợc hong khô bằng
khay nhựa, mẹt tre đan sạch trong không khí, nơi thoáng.
Mẫu sau khi khô đ-ợc trộn đều toàn bộ, đập nhỏ và dải đều thành lớp
mỏng hình vuông trên một tờ giấy rộng, vạch hai đ-ờng chéo của hình vuông
chia thành 4 tam giác đều bằng nhau. Lấy mẫu ở hai tam giác đối đỉnh và vứt
bỏ mẫu ở hai tam giác bên kia. Trộn đều phần mẫu còn lại và đ-ợc lấy bằng
cách lặp lại quy trình trên cho tới khi lấy đ-ợc khối l-ợng mẫu khoảng 250g.
Đất đà hong khô trong không khí sau khi nhặt lại sỏi, đá, và xác hữu cơ sau đó
lấy khoảng 5g nghiền mịn bằng cối. Mẫu sau khi nghiền đ-ợc trộn đều vµ
19


đựng trong túi nilông, có ghi rõ các thông tin của mẫu nh-: Ký hiệu ngoài
đồng, ký hiệu trong phòng thí nghiệm, nơi lấy mẫu, loại đất và các yêu cầu
cần phân tích.
2.2. Ph-ơng pháp phân hủy mẫu đất.
2.2.1. Phân hủy mẫu đất bằng ph-ơng pháp -ớt.
Phạm vi ứng dụng: Quy trình này sử dụng axít để phân hủy mẫu xác
định các kim loại trong đất và trầm tích.
Các hỗn hợp chất phân hủy nh-: Hỗn hợp n-ớc c-ờng thủy,
HNO3+ H2O2, HCL + HF và HNO3 + HClO4. Đây là các tác nhân oxi hóa đủ
mạnh để phân hủy cacbonat, photphat và các thành phần khác. Khối l-ợng
mẫu cần từ 0.5g đến 2g tùy thuộc vào hàm l-ợng chất phân tích có trong mẫu.
Axít phân hủy đ-ợc đ-a vào bình mẫu và lựa chọn nhiệt độ thích hợp trong
thời gian từ 30 phút tới vài giờ. Nếu thêm HClO4 hoặc H2O2 vào, mẫu sẽ phân

hủy dễ dàng hơn. Mẫu sau khi phân hủy, đ-ợc định mức bằng n-ớc cất, đối
với kim loại có nồng độ thấp, sử dụng kỹ thuật chiết kết hợp với quá trình
phân hủy axít.
Cơ chế của sự phân hủy: gồm có tác dụng phá hủy các hạt (phân tử )
mẫu của axít đặc, tác nhân phá hủy các hạt năng l-ợng nhiệt khi đun sôi mẫu.
Các tác nhân này bào mòn các hạt mẫu từ bên ngoài, làm cho các hạt bào mòn
dần dần rồi tan hết, khi đun mẫu trong bình Kendan hay trong cốc trong một
thời gian nhất định.
Các quá trình xảy ra khi phân hủy mẫu: D-ới tác dụng của axít đặc và
năng l-ợng nhiệt của quá trình vật lý và hóa học có thể xảy ra nh- sau:
Sự phá vỡ mạng l-ới cấu trúc của chất mẫu, để giải phóng các chất cần
phân tích, đ-a vào dung dịch d-ới dạng các muối tan.
- Quá trình ôxy hóa khử làm thay đổi hóa trị, chuyển đổi dạng làm vỡ các
hạt vật chất mẫu, để giải phóng các chất phân tích dạng muối tan.
- Sự đốt cháy phá hủy các chất hữu cơ có trong mùn tạo ra khí CO2 và
n-ớc, để giải phóng các kim loại trong chất mẫu hữu cơ về dạng muối vô cơ
tan trong dung dịch.
20


Tạo ra hợp chất dễ bay hơi, làm mất đi các ion trong phân tử chất
mẫu làm mẫu bị phân hủy tạo ra các hợp chất khác tan trong dung dịch
Nh- vậy trong quá trình xử lý mẫu ở đây có thể xảy ra các phản ứng
hóa học nh- ôxy hóa khử, phản ứng thủy phân, phản ứng tạo phức, phản ứng
kết tủa... của các phân tử chất mẫu. Nh-ng quy trình nào là chính, quy trình
nào là phụ thì đ-ợc quyết định bởi thành phần, bản chất của chất mẫu và loại
axít dùng để hòa tan mẫu.
Ưu và nh-ợc điểm của ph-ơng pháp.
+ Không mất các chất phân tích.
+ Thời gian phân hủy mẫu rất dài nên không dùng lò vi sóng.

+ Tốn nhiều axít đặc tinh khiết, cao nhất là trong các loại dụng cụ hở.
+ Dễ bị nhiƠm bÈn khi xư lý trong hƯ thèng hë, do môi tr-ờng hay axít
dùng nhiều.
+ Phải đuổi axít d- lâu (nên dễ bị nhiễm bẩn, bụi, mất một số chất..).
2.2.2. Phân hủy mẫu đất bằng ph-ơng pháp khô
Nguyên tắc: nung trong lò nung ở nhiệt độ thích hợp, khi nung các chất
hữu cơ của mẫu sẽ bị đốt cháy thành CO2 và n-ớc.
Nhiệt độ nung từ 450 đến 700oC, yêu cầu phải có chất phụ trợ (các chất
chảy và chất bảo vệ) nh- các muối KNO3, Mg(NO3)2, LiBO2 là các chất chảy,
các hỗn hợp kiềm và muối,peroxit,pyrosunfat
Các quá trình xảy ra :
- Bay hơi mất n-ớc hấp thụ và n-ớc kết dính trong mẫu.
- Sự tro hoá đốt cháy hết chất mùn và các chất hữu cơ có trong mẫu.
- Phá vỡ cấu trúc ban đầu của mẫu.
- Chuyển các hợp chất phức tạp thành hợp chất đơn giản.
- Quá trình oxi hoá khử làm thay đổi hoá trị các nguyên tố trong mẫu.
- Giải phóng ra một số chất khí CO,CO2,SO2
- Cần một số t-ơng tác hoá học của các chất khác nhau, t-ơng tác các
chất phụ trợ, chất thêm vào tạo ra các chất ban đầu kh«ng cã.

21


-u điểm của ph-ơng pháp:
- Thao tác đơn giản
- Không phải dùng nhiều axit đặc.
- Xử lí triệt để, nhất là các mẫu nền hữu cơ.
2.2.3. Kỹ thuật vô cơ hóa khô--ớt kết hợp.
Nguyên tắc chung: mẫu đ-ợc xử lý sơ bộ bằng l-ợng nhỏ axít và chất
phụ gia để phá vỡ sơ bộ cấu trúc ban đầu của các hợp chất mẫu và tạo điều

kiện giữ một số nguyên tố có thể bay hơi khi nung, sau đó mới đem nung ở
nhiệt độ thích hợp.
Vì thế l-ợng axít dùng để xử lý chỉ bằng 1/5 l-ợng cần dùng khi xử lý
-ớt. Sau đó đem nung sẽ nhanh hơn và quá trình xử lý sẽ triệt để hơn xử lý -ớt
và hạn chế mất một số kim loại trong khi nung. Do đó tận dụng đ-ợc cả -u
điểm của cả hai kỹ thuật -ớt và khô đà nêu ở trên, giảm bớt đ-ợc các axít tinh
khiết khi tro hóa -ớt, dung dịch thu đ-ợc là trong vì không còn chất hữu cơ và
sạch hơn tro hóa -ớt bình th-ờng.
Các quy trình vật lý và hóa học xảy ra là t-ơng tự khi xử lý -ớt và khô đÃ
nêu ở trên, song ở đây là sự kết hợp của hai quy trình kế tiếp nhau. Trong đó
xử lý -ớt ban đầu là bảo vệ một số nguyên tố cho xử lý khô tiếp theo không bị
mất.
Kết hợp các -u điểm của từng ph-ơng pháp phân hủy mẫu đất, trong bản
luận văn này đà lựa chọn ph-ơng pháp phân hủy mẫu đất bằng ph-ơng pháp
khô- ướt kết hợp.
2.3. Ph-ơng pháp phân hủy mẫu rau
Toàn bộ mẫu phân tích đều phái sấy khô ở 600C trong tủ sấy có quạt
thông gió và nghiền nhỏ qua sàng cỡ 1 mm. Trộn đều, gói bằng giấy chống
ẩm, bao quản trong bình hút ẩm, ghi đầy đủ các thông tin cần thiêt của mẫu.
2.3.1. Phân hủy rau bằng ph-ơng pháp -ớt.
Xử lý rau bằng hỗn hợp hai axít ( HNO3 + H2SO4) trong bình Kendan để
xác định các kim loại độc hại nh- Cd, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb lấy 5.00g mẫu đÃ
nghiền mịn và trộn đều vào binh Kendan thêm 60,0ml HNO3 65%, 5ml H2SO4
22


98%, cắm phễu nhỏ vào bình Kendan, lắc đều và đun sôi nhẹ, cho mẫu phân
hủy, đến khi dung dịch không màu (6-8 giờ tùy loại mẫu) chuyển mẫu sang
cốc đựng 250 ml, làm bay hơi hết axít đến còn muối ẩm để nguội định mức
bằng dung dịch HCl 2% thành 25ml. Trong quá trình xử lý này các nguyên tố

kim loại ở dạng hợp chất cơ kim của mẫu rau, sẽ bị axít oxy hóa, đốt cháy các
chất hữu cơ, đ-a các kim loại về các muối vô cơ tan trong dung dịch n-ớc.
Quá trình hóa học chính:
(Chất mẫu) + HNO3 + H 2 SO 4  M x (NO 3 ) y + M n (SO 4 ) + H2O + CO2
(các muối của kim loại)
2.3.2. Phân hủy rau bằng ph-ơng pháp xử lý khô
- Cân lấy 2 g vào trong chen thạch anh thêm 1g KNO3 5 ml axÝt HNO3
65% trén ®Ịu ®un nhĐ cho mÉu sôi đều và đến khô đen, đem nung 3 giờ ®Çu ë
nhiƯt ®é 450oC, sau ®ã ë nhiƯt ®é 500 - 580o C đền khi hết than đen, đ-ợc tro
mầu trắng. Sau đó hòa tan tro thu đ-ợc trong 15 ml dung dịch HCl 18%, dun
nhẹ cho tan hết. Định mức thành 25ml bằng n-ớc cất.
2.3.3. Kỹ thuật vô cơ hóa khô - -ớt kết hợp
- Lấy 2g mẫu vào chén nung, thêm 10 ml HNO3 65% và 5ml Mg(NO3)2
5%, trộn đều rồi sấy và đun trên bếp điện cho mẫu sôi nhẹ và đến khô thành
than đen. Sau đó ®em nung ë nhiƯt ®é lóc ®Çu 400 - 450OC trong 3 giê, råi sau
®ã ë 500 - 530OC ®Õn khi hết than đen, đ-ợc tro màu trắng. Sau đó hòa tan tro
trong 20ml dung dịch HCl 1/1 đun nóng hòa tan, làm bay hơi hết axít d-, đến
còn muối ẩm, định mức bằng dung dịch HCl 2% thành 25ml. Đây là dung
dịch để xác định các nguyên tố kim loại.
Trong các kỷ thuật phân huỷ rau thì chúng tôi đà chọn kỷ thuật vô cơ hoá
khô -ơt kết hợp để phá huỷ mẫu trong luận văn này.
2.4. Các kỹ thuật do xác định hàm l-ợng kim loại nặng
2.4.1. Các ph-ơng pháp phân tích vi l-ợng.
Phân tích vi l-ợng là một ph-ơng pháp phân tích có độ chính xác cao, độ
nhạy cao. Độ nhạy của ph-ơng pháp phụ thuộc rất nhiÒu yÕu tè.
23


Ví dụ: thiết bị phân tích, ph-ơng pháp xử lý mẫu và một yêú tố không
kém phần quan trọng là yếu tố con ng-ời. Trong phạm vi nghiên cứu của đề

tài chúng tôi nghiên cứu ph-ơng pháp phân tích và ph-ơng pháp xử lý mẫu.
Các ph-ơng pháp của hóa phân tích có thể chia thành 2 nhóm chính: các
ph-ơng pháp hóa học và ph-ơng pháp công cụ. Các ph-ơng pháp hoá học chỉ
sử dụng các dụng cụ đơn giản nh- cân, buret, pipet, bình chuẩn độ... Trên
quan điểm lịch sử phát triển các ph-ơng pháp hóa học là ph-ơng pháp cổ điển.
Ph-ơng pháp công cụ là ph-ơng pháp vật lý và hóa lý. Đa số các ph-ơng pháp
thuộc nhóm này là các ph-ơng pháp đ-ợc ra đời trong quá trình phát triển
mạnh mẽ của hóa phân tích trong các thập niên gần đây. Sự hoàn thiện và phát
triển các ph-ơng pháp phân tích công cụ liên quan mật thiết với các thành tựu
mới của vật lý thực nghiệm và hóa lý, với sự ra đời và phát triển nhanh chóng
của các công nghệ chế tạo các thiết bị ghi đo chính xác, có độ nhạy cao của
các máy tính điện tử... Các ph-ơng pháp phân tích công cụ có thể chia thành 3
nhóm chính sau:
- Các ph-ơng pháp tách (chủ yếu là phân tích sắc ký)
- Các ph-ơng pháp quang học
- Các ph-ơng pháp điện hóa
Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, chúng tôi trình bày phuơng pháp
phổ hấp thụ nguyên tử và ph-ơng pháp phân tích cực phổ để xác định các kim
loại nặng trong rau.
2.4.2. Kỹ thuật do hÊp thơ nguyªn tư ( AAS)
NÕu ta chiÕu mét chùm tia sáng có b-ớc sóng xác định vào đám hơi
nguyên tử thì các nguyên tử tự do sẽ hấp thụ các bức xạ có b-ớc sóng ứng
đúng với những tia bức xạ mà nó có thể phát ra đ-ợc trong quá trình phát xạ.
Phổ sinh ra trong quá trình này gọi là phổ hấp thụ nguyên tử.
Nghiên cứu sự phụ thuộc c-ờng độ một vạch phổ hấp thụ của một nồng
độ nguyên tố là C của nguyên tố đó trong mẫu phân tích ng-ời ta rút ra đ-ợc
kết luận sau: trong mét vïng nång ®é C nhá mèi quan hệ giữa c-ờng độ vạch

24

phổ hấp thụ và số nguyên tử của nguyên tố đó trong đám hơi tuân theo định
luật Lambe- Beer:
A = lg

Io
= k.Cd
It

Trong đó:
- A: mật độ quang chính là độ tắt nguyên tử của chùm sáng c-ờng độ I o
sau khi qua môi tr-ờng hấp thụ còn lại là I t .
- K lµ hƯ sè thùc nghiƯm, nã phơ thuộc vào tất cả các điều kiện thực
nghiệm để nguyên tử hoá mẫu.
D là hằng số bản chất nó phụ thuộc vào từng vạch phổ của từng nguyên
tố:

d 1.
d = 1 C nhỏ và ứng với mỗi vạch phổ đều có giá trị C = Co để d bắt

đầu nhỏ hơn 1, tức là ứng với các nồng độ C > Co thì d nhỏ hơn 1.
Ph-ơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử là ph-ơng pháp hiện đại có độ
chính xác cao, có thể xác định l-ợng vết các kim loại trong các hợp chất vô cơ
và hữu cơ với các đối t-ợng khác nhau. Ng-ời ta có thể định l-ợng hầu hết các
kim loại và một số phi kim đến hàm l-ợng cỡ ppb với sai số không quá 15%.
2.4.3. Phng pháp Von- Ampe hoà tan:
Nguyên tc:
tin hnh phân tích bng phng pháp Von- Ampe hòa tan ngi ta
dùng b thit b gm mt máy cc ph t ghi v mt bình in phân gm 3 hệ
cực: cực làm việc là cực giọt thủy ng©n tnh hoc cc rn a, cc so sánh có

th không đổi thường là cực calomen hoặc cực b¹c clorua cã bề mặt lớn và
cực phï trợ Pt. Nắp b×nh điện phân còn mt l dn mt lung khí tr (N2,
Ar) vo dung dch phân tích loi oxi hòa tan trong dung dch.
Quá trình chung ca phng pháp Von- Ampe hßa tan gồm hai giai đoạn:
- Giai đoạn điện phân lm giu cht cn phân tích lên b mặt cực đo
dưới dạng một kết tủa (kim loại, hợp cht khó tan): trong quá trình in phân
thì phi chn th thích hp v gi không i trong sut quá tr×nh. Dung dịch

25