ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ––––––––––––––––––– ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ––––––––––––––––––– PHẠM THỊ THANH HỒNG PHẠM THỊ THANH HỒNG NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH TỔNG SỐ VÀ TỔNG DẠNG ASEN TRONG MỘT SỐ HẢI SẢN BẰNG PHƢƠNG PHÁP TRẮC QUANG NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH TỔNG SỐ VÀ TỔNG DẠNG ASEN TRONG MỘT SỐ HẢI SẢN BẰNG PHƢƠNG PHÁP TRẮC QUANG Chuyên ngành: HỐ PHÂN TÍCH Mã số: 60.44.29 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HOÁ HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HOÁ HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS LÊ ĐỨC LIÊM THÁI NGUYÊN - 2009 THÁI NGUYÊN - 2009 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn TS Lê Đức Liêm - Đại học Mỏ địa chất LỜI CAM ĐOAN giao đề tài, hƣớng dẫn khoa học tạo điều kiện thuận lợi giúp em hồn Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố bất thành luận văn Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn TS Vũ Đức Lợi Phòng Khoa học Kỹ thuật phân tích, Viện Hóa học hƣớng dẫn khoa kỳ tài liệu học, tận tình bảo, giúp đỡ em suốt trình làm luận văn Thái Nguyên, tháng 11 năm 2009 Tác giả Em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Lê Lan Anh anh chị em thuộc phịng Khoa học Kỹ thuật phân tích, Viện Hóa học giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình thực đề tài Em xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm Khoa Hóa học, thầy Phạm Thị Thanh Hồng giáo tổ mơn hóa học phân tích - Trƣờng Đại học Sƣ phạm - Đại học Thái Nguyên dạy dỗ, tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em suốt trình học tập, hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cám ơn gia đình, bạn bè, ngƣời thân đồng nghiệp quan tâm, động viên, giúp đỡ suốt q trình nghiên cứu hồn thành luận văn Thái Nguyên, ngày 25 tháng năm 2009 Tác giả Phạm Thị Thanh Hồng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC 1.5.3 Phƣơng pháp quang phổ hấp tụ nguyên tử kết hợp thiết bị sinh MỞ ĐẦU khí Hiđrua ( HVG - ASS) 27 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1.5.4 Phƣơng pháp dùng vi khuẩn phát sáng 28 1.1.Khái quát nguyên tố Asen 1.5.5 Phƣơng pháp phân tích thể tích 28 1.1.1.Tính chất lí học Asen 1.5.6 Phƣơng pháp cực phổ Von- Ampe hòa tan 28 1.1.2 Tính chất hóa học Asen hợp chất 1.5.8 Phƣơng pháp trắc quang [4,5,10] 29 1.1.2.1 Các phản ứng hóa học nguyên tố Asen CHƢƠNG II THỰC NGHIỆM VÀ PHƢƠNG PHÁP 33 1.1.2.2 Tính chất hóa học hợp chất Asen 2.1 Thiết bị, dụng cụ hóa chất 33 1.2 Ứng dụng Asen[6] 2.1.1 Thiết bị dụng cụ 33 1.2 Các dạng Asen môi trƣờng biển: 10 2.1.2 Hóa chất 33 1.2.1 Những dạng Asen nƣớc biển nƣớc mạch bùn biển 11 2.1.3 Chuẩn bị hóa chất dung dịch chuẩn 34 1.2.2 Các dạng Asen động vật biển 12 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu: 35 1.2.3 Các dạng Asen mẫu trầm tích biển 13 2.2.1.Phƣơng pháp xác định asen : 35 1.3 Ảnh hƣởng Asen đến sức khỏe [12] 14 2.2.2 Phƣơng pháp xử lý mẫu: 36 1.3.1 Tác động sinh hóa 14 2.3 Đối tƣợng nghiên cứu: 37 1.3.2 Nhiễm độc cấp tính 15 2.4 Nội dung nghiên cứu 37 1.3.3 Nhiễm độc mãn tính [12] 15 2.4.1 Nghiên cứu điều kiện tối ƣu để xác định asen phƣơng 1.4 Các phƣơng pháp tách chiết bảo quản mẫu phân tích pháp đo quang: 37 dạng Asen 18 2.4.2 Xây dựng qui trình phân tích cho đối tƣợng mẫu nghiên 1.4.1 Một số phƣơng pháp xử lý mẫu trƣớc phân tích [13,14] 19 cứu 37 1.4.2 Phƣơng pháp chiết bảo quản dạng Asen mẫu 2.5 Lấy mẫu bảo quản mẫu 38 hải sản [13] 23 CHƢƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 39 1.4.3 Ổn định trì dạng ban đầu mẫu 26 3.1 Khảo sát điều kiện tối ƣu cho trình tạo hợp chất màu 39 1.5 Các phƣơng pháp phân tích Asen 26 3.1.1 Khảo sát phổ hấp thụ thuốc thử: 39 1.5.1 Phƣơng pháp đo trƣờng với chất nhuộm thủy ngân 3.1.2 Khảo sát phổ hấp thụ hợp chất màu 39 Bromua 26 3.1.3 Khảo sát thời gian tối ƣu cho việc tạo hợp chất màu 41 1.5.2 Phƣơng pháp phát xạ nguyên tử cảm ứng cộng hƣởng plasma 3.1.4.Ảnh hƣởng pH đến trình khử Asen 42 (ICP- ASE) 27 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 3.1.5 Ảnh hƣởng nồng độ chất khử (KI)tới độ hấp thụ quang(A) cúa Asen 43 MỞ ĐẦU Asen nguyên tố độc hại có mặt nhiều loài hải sản Dạng Asen 3.1.6 Ảnh hƣởng nồng độ chất khử (Zn)tới độ hấp thụ quang(A) động vật biển Asenobetan, dạng muối Asen bậc bốn Thực cúa Asen 43 tế Asen dƣờng nhƣ có mặt khắp nơi quần thể động vật biển, tác động tới 3.2 Ảnh hƣởng yếu tố khác tới tạo hợp chất màu 45 sức khỏe ngƣời thông qua đƣờng ăn uống đến đa số động vật 3.2.1.Khảo sát ảnh hƣởng thể tích thuốc thử 46 khác lên tất sinh vật biển nói chung 3.2.2 Khảo sát ảnh hƣởng thể tích mẫu 47 Vì thế, việc xác định hàm lƣợng Asen hải sản có ý nghĩa 3.2.3 Khảo sát ảnh hƣởng chất đến tạo hợp chất màu 49 quan trọng Độc tính Asen phụ thuộc nhiều vào dạng hóa học nó, 3.2.4 Xây dựng đƣờng chuẩn xác định Asen 50 nhìn chung, Asen dạng hợp chất Asen hữu (Asen hữu cơ) độc 3.2.5 Giới hạn phát phƣơng pháp 51 3.3 Qui trình phân tích Asen tổng số 52 3.3.1 Khảo sát ảnh hƣởng thành phần nồng độ axit tới q trình vơ hóa mẫu 52 3.3.2 Khảo sát hiệu suất q trình vơ hóa mẫu 54 3.3.3 Quy trình phân tích Asen tổng số 56 3.3.4 Đánh giá độ xác phƣơng pháp 60 3.4 Phân tích dạng Asen hữu vô 61 dạng hợp chất Asen vơ (Asen vơ ) Chính vậy, phân tích hàm lƣợng Asen tổng số hải sản chƣa cho đƣợc thơng tin xác độc tính Asen, đó, việc định dạng xác định xác hàm lƣợng dạng hóa học khác Asen tạo nên tổng hàm lƣợng Asen mẫu phân tích cần thiết Nó góp phần tích cực cho ngành xuất nhập hải sản chƣơng trình an tồn thực phẩm quốc gia Hải sản nguồn thực phẩm vơ phong phú đa dạng, 3.4.1 Quy trình phân tích dạng Asen từ mẫu hải sản 61 vậy, việc nghiên cứu phân tích, đánh giá đƣợc hết dạng Asen tất 3.4.2 Kết phân tích dạng Asen vơ cơ, dạng Asen hữu số hải sản khó khăn, địi hỏi nhiều thời gian Trong phạm vi luận mẫu hải sản ………………………………………………………….… ….62 văn này, thời gian có hạn, với mục tiêu đặt là, xác định hàm lƣợng Asen KẾT LUẬN 67 tổng số, hàm lƣợng Asen hữu Asen vô số loài hải sản TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 phƣơng pháp trắc quang, phƣơng pháp đơn giản thiết bị nhƣng lại cho kết đáng tin cậy phép đo có nhiều ƣu điểm bản: -Độ nhạy cao( C  10-4 -10-7 mol/l, cỡ 1ppm), độ chọn lọc cao, phân tích nhanh, thuận tiện phép phân tích nhiều đối tƣợng khác Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn -Xác dịnh đƣợc định tính, định lƣợng, xác định đƣợc cấu trúc ban đầu CHƢƠNG I: mẫu, dễ tự động hóa, đa ,thực thi thiết bị phổ biến không đắt tiền TỔNG QUAN Từ lí trên, chúng tơi chọn đề tài:" Nghiên cứu xác định tổng số tổng dạng Asen số hải sản phƣơng pháp trắc quang" Nhiệm vụ đặt đề tài để đạt đƣợc mục tiêu là: -Nghiên cứu yếu tố ảnh hƣởng để đƣa điều kiện thích hợp xác định hàm lƣợng Asen số hải sản phƣơng pháp trắc quang -Xây dựng qui trình phân tích Asen với mẫu hải sản -ứng dụng vào phân tích số mẫu hải sản 1.1.Khái quát nguyên tố Asen 1.1.1.Tính chất lí học Asen Asen hay cịn gọi thạch tín, kim có màu xám kim loại, giịn, kết tinh dạng tinh thể Asen lần đƣợc Albertus Magnus (Đức) viết vào năm 1250 Asen Á kim gây ngộ độc mạnh Dƣới số thơng số vật lí Asen [33]: -Xác định hàm lƣợng tổng số, tổng dạng Asen số hải sản Số hiệu nguyên tử: 33 -Kết luận đƣợc tính độc Asen mẫu hải sản phân tích Khối lƣợng nguyên tử: 74,2916 g.mol-1 Do thời gian có hạn, nên luận văn khơng tránh khỏi khiếm khuyết, Tỉ trọng: 5,7g.cm-3(ở 140C) Điểm nóng chảy: 8140C(36atm) Điểm sơi: 6150C Bán kính vanderwaals: 0,139nm chúng tơi mong nhận đƣơc góp ý thầy bạn đồng nghiệp Bán kính: 0,222 nm(-3); 0,047 nm(+5); 0,058 nm(+3) Đồng vị: Lớp vỏ điện tử: [Ar] 3d10 4s2 4p3 Năng lƣợng ion hóa thứ nhất: 947kJ Mol-1 Năng lƣợng ion hóa thứ hai: 1798kJ Mol-1 Năng lƣợng ion hóa thứ ba: 2376kJ Mol-1 Thế tiêu chuẩn: -0,3V(As3+/As) Asen có hai dạng thù hình dạng kim loại dạng không kim loại Dạng không kim loại Asen làm ngƣng tụ dạng hơi, chất rắn màu vàng đuợc gọi Asen vàng, tan CS2 cho dung dịch gồm Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn phân tử As4 Ở nhiệt độ thƣịng, Asen vàng dƣới tác dụng ánh sáng chuyển nhanh sang dạng kim loại Trong khơng khí, Asen kim loại dễ bị oxihóa thành As 2O5 dạng bột màu trắng, có mùi tỏi, độc thể sống Dạng kim loại Asen có màu trắng bạc, có cấu trúc giống phốt đen, dẫn điện dẫn nhiệt nhƣng giịn, dễ nghiền thành bột, khơng tan CS2 Asen phân bố rộng rãi vỏ trái đất với nồng độ trung bình khoảng Asen chất bán dẫn, dễ nghiền thành bột tạo hợp chất bán dẫn Asen nhƣ GaAs, có tính chất bán dẫn nhƣ Silic Gecmani 2mg/kg Nó có mặt đá đất nƣớc khơng khí, số sinh vật Asen có 1.1.2 Tính chất hóa học Asen hợp chất thể tồn với trạng thái oxi hóa: -3;0;+3;+5 [6] 1.1.2.1 Các phản ứng hóa học nguyên tố Asen Asen nguyên tố cancofil dễ tạo sunfua với lƣu huỳnh, tạo hợp chất Asen nguyên tố bán kim loại, có tính chất hóa học gần với tính chất với selen, telua đặc biệt với đồng, niken, sắt, bạc, Có khoảng gần 140 kim, cấu hình lớp vỏ điện tử hóa trị Asen 4s 24p3, cấu hình khống vạt độc lập Asen, 60% Asenat 35% sunfua Các điện tử Asen có tham gia ocbital d , vậy, có khả mở rộng khống vỏ hóa trị vật quan trọng Asen là: Asenopirit(FeAsS), Ocpirmen(As2S3), Rialga(AsS) Asenconf kết hợp nguyên tố khác, thay lƣu huỳnh hợp chất nhƣ: Lơlingit( FeAs2), Smartina(As2Co), loại hợp chất thƣờng tạo thành nhiệt độ thấp Trong hợp chất Asen có ba giá trị số oxi hóa -3, +3, +5, số oxi hóa -3 đặc trƣng cho Asen Asen bền khơng khí khơ, nhƣng bề mặt bị oxi hóa dần Nhờ q trình chuyển hóa sinh học mà Asen tồn số dạng khơng khí ẩm thành lớp xỉn màu đồng cuối thành lớp vỏ màu đen bao hữu nhƣ MMA (Monomethylarsonic axit), DMA (Dimethylarsinous acid), quanh nguyên tố Khi đun nóng khơng khí, Asen bắt cháy tạo thành AsB (Asenobetaine), AsC (Asenochline), Asenosugars [32] Asen trioxit- thực tế tetraasen hexaoxit As4O6, đun nóng oxi tạo thành Asen ngun tố dãy chuyển tiếp,có tính chất hóa học gần giống với nguyên tố đứng phốt pho, có tính chất gần với kim loại tính kim Asen có hai đồng vị 1/2 chu kỳ bán rã T 75 78 As (đồng vị bền) As (đồng vị phóng xạvới = 26,8 giờ) Asen có bốn dạng biến thể gồm hai biến thể kết Asen pentoxit- thực tế tetraasen đecaoxit As4O10 As4O6 Asen không phản ứng với nƣớc điều kiện thiếu khơng khí điều kiện thƣờng Ở dạng bột nhỏ, Asen bốc cháy khí clo tạo thành triclorua: tinh hai biến thể ẩn tinh, bền vững dạng biến thể kết tinh 2As + 3Cl2  2AsCl3 gọi Asen dạng kim loại có màu xám bạc Asen kim loại bị đốt Khi đun nóng Asen tƣơng tác với brom, iot, lƣu huỳnh nóng đến 615,5 C thăng hoa mà khơng qua giai đoạn nóng chảy, gặp Asen đƣợc điều chế nhƣ kim loại, khử oxit chúng cacbon lạnh ngƣng tụ thành tinh thể tà phƣơng Tuy nhiên, dƣới áp suất cao 35,8 hay hiđro cho phản ứng Asen kim loại Khi đun nóng Asen khơng khí atm nóng chảy nhiệt độ 814-868 C Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Asen cháy tạo thành oxit, lửa màu xanh As 2O3 Nó khơng tác dụng http://www.Lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn với axit khơng có tính oxi hóa, nhƣng dễ dàng phản ứng với axit HNO 3, Bảng 1.1 Một số dạng Asen vô Asen hữu H2SO4 đặc As + 5HNO3 + H2O H2SO4 + 5NO Các halogenua đƣợc tạo Asen phản ứng với halogen, hợp chất dễ bị thủy phân tạo axit tƣơng ứng môi trƣờng nƣớc 3As + 5Cl2 + 2H2O 2H3AsO4 + 10HCl Trong thời kỳ đồ đồng, Asen thƣờng đƣợc đƣa vào đồng thiếc để As(III) vô làm cho hợp kim trở thành cứng (gọi " đồng thiếc Asen") 1.1.2.2 Tính chất hóa học hợp chất Asen Có nhiều dạng khác dạng Asen vô Asen hữu Các dạng quan trọng có liên quan đến sức khỏe đƣợc đƣa bảng1.1[2]: Công thức Tên As(V) vô Asen trioxit As2O3 As2O6 Axit asenơ H3AsO3 Asenit hay muối axit H3AsO3 Asen triclorua AsCl3 Asen(III) sunfua As2S3 Asen pentoxit As2O5 Asen asenic H3AsO4 Asenit, hay muối axit H3AsO4; H3AsO4 Axit monometylasonic CH3AsO(OH)2 Axit dimetylasinic (CH3)2AsO(OH) Trimetylasin oxit (CH3)3AsO Metylasin CH3AsH2 Asen (III) hữu Đimetylasin (CH3)2AsH (CH3)3As Trimetylasin Axit asinilic H2N-C6H4- AsO(OH)2 (axit p- aminobenzen asonic) Cacbazan (axit - [aminocacbonylamino]- (OH)2OAs-C6H4NH(CO)NH2 phenylasonic Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn Trong hợp chất As+5 có vai trị ion trung tâm điển hình tạo phức dị Một số phản ứng đặc trƣng As+3: Các hợp chất As+3 phổ biến nhƣ As3S4, H3AsO3, AsCl3, As2O3, tan tốt axit HNO3 đặc nóng, NaOH, NH4OH, (NH4)2S (NH4)2CO3 As2O3 + 8HNO3 + 4H2O 2H3AsO3 + 3H2SO4 + 8NO đa axit phức dị đa axit bị khử phức dị đa màu xanh Một số phản ứng đặc trƣng AsH3: Trong hợp chất AsH3 , Asen thể số oxi hóa -3, liên kết Asin 2(NH4)3AsS3 liên kết cộng hóa trị, đặc điểm cấu hình điện tử Asen Asin Cho khí H2S qua dung dịch AsCl3 có kết tủa màu vàng tƣơi As2S3 khí độc, không màu, dễ bị phân hủy thành Asen nguyên tố môi AsCl3 hợp chất quan Asen, dễ bay hơi, dễ bị thủy phân trƣờng khơng khí Asin có nhiệt độ nóng chảy - 1170C, nhiệt độ sôi - môi truờng nƣớc 620C AsH3 thể tính khử mạnh As2O3 + 3(NH4)2S AsCl3 + 3H2O Tác dụng với H2SO4 loãng: H3AsO3 + 3HCl Khi khử H3AsO3 ta thu đƣợc khí Asin, có mùi tỏi độc H3AsO3 + 3Zn + 6HCl H3AsO3 + CuSO4 3ZnCl2 + AsH3 + 3H2O CuHAsO3 + H2SO4 dung dịch cho màu xanh 6SO2 + As2O3 + 9H2O Tác dụng với I2: AsH3 + 4I2 + 4H2O CuHAsO3 có kết tủa màu vàng lục mơi trƣờng kiềm, tan H3AsO4 + 8HI Một số phản ứng đặc trƣng đƣợc dùng phƣơng pháp trắc quang phản ứng tạo phức asin với đietyl đithiocacbamat bạc CuHAsO3 + NaOH CuNaAsO3 + H2O +5 Một số hợp chất quan trọng As 1.2 Ứng dụng Asen[6] Asen đƣợc biết đến sử dụng rộng rãi Irăc vài nơi khác từ Một số phản ứng đặc trƣng As : +5 nhƣ As2S5, H3AsO4, Ag3AsO4 Trong As2S5 khơng tan nƣớc dung dịch HCl, tan NaOH, HNO3 NH4OH dựa vào tính chất xác định Asen phƣơng pháp khối lƣợng As2S5 + 3(NH4)2S 2AsH3 + 6H2SO4 thời cổ đại Trong thời kì đồ đồng, Asen thƣờng đƣợc đƣa vào đồng thiếc để làm cho hợp kim trở nên cứng (gọi "đồng thiếc Asen") Albertus Magnus (1193-1280) ngƣời tách đƣợc Asen nguyên tố vào năm 1250 Năm 1649, Johann Schroder cơng bố hai cách điều chế Asen Chì Asenat đƣợc sử dụng nhiều kỉ 20 làm thuốc trừ 2(NH4)3AsS4 Khi cho axit asenic tác dụng molidat amoni (NH4)2MoO4 môi trƣờng axit HNO3 cho kết tủa màu vàng, muối dùng để định tính định lƣợng Asen sâu cho loại ăn Lục Scheele hay Asenit đồng, đƣợc sử dụng kỉ 19 nhƣ tác nhân tạo màu loại sơn H3AsO4 + 12(NH4)2 MoO4 + 21HNO3 (NH4)3H4[As(Mo2O7)6] + Ứng dụng có nhiều e ngại cộng đồng xử lí chống mối mọt bào mòn cho gỗ Asenat đồng cromat, gọi CCA hay 21NH4NO3 + 10H2O tanalith Gỗ xẻ xử lí CCA cịn phổ biến nhiều quốc gia, đƣợc Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn sử dụng nhiều nửa cuối kỉ 20, gỗ xẻ xử lí CCA bị sinh vật biển tránh khỏi phơi nhiễm dạng Asen cấm nhiều khu vực Việc hấp thụ trực tiếp hay gián tiếp việc đốt cháy gỗ vơ độc này.[13] xử lí CCA gây tử vong động vật nhƣ gây ngộ độc nghiêm trọng ngƣời, liều gây tử vong ngƣời khoảng 20mg tro Hiện nay, phát chế lý thuyết trình dịch chuyển sinh học trình giải độc sinh vật biển Kết Trong kỉ 18,19 20 lƣợng lớn hợp chất Asen trình làm xuất môi trƣờng nƣớc biển 25 dạng Asen đƣợc sử dụng làm thuốc chữa bệnh Arsphenamin neosalvarsan Tuy nhiên phân bố dạng thay đổi rõ rệt bốn đối tƣợng mẫu hợp chất Asen hữu đƣợc định điều trị giang mai, nhƣng bị khác bao gồm nƣớc biển, trầm tích biển, tảo động vật loại bỏ loại thuốc kháng sinh đại Trong môi trƣờng hệ sinh vật, Asen tồn nhiều dạng (bảng Asen(III) oxit đƣợc sử dụng với nhiều mục đích khác suốt 1.1) Các nghiên cứu cho thấy biết hàm lƣợng tổng số Asen thiếu 200 năm qua, nhƣng phần lớn đỉều trị ung thƣ Cục thực phẩm dƣợc sở để đánh giá độc tính Asen tính độc Asen tùy thuộc vào phẩm Hoa kì (FDA) vào năm 2000 cho phép dùng hợp chất điều dạng hóa học tồn Asen Vì vậy, phát dạng Asen giúp trị bệnh nhân bị bạch cầu cấp tính việc đánh giá xác tác động đến mơi Đồng axeto asenit(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 nhiều ngộ độc Asen trƣờng sức khỏe ngƣời 1.2.1 Những dạng Asen nước biển Asen nƣớc biển chủ yếu tồn dƣới dạng vô cơ, nồng độ Gali asenua vật liệu bán dẫn quan trọng, sử dụng cơng nghệ chế tạo mạch tích hợp (IC), mạch có nhiều ƣu điểm so với mạch dùng silic khoảng   g/l Nồng độ cao đa số kim loại kim có độc tính tiềm tàng khác Việc xác định dạng Asen nƣớc biển lần đƣợc thực Asenat hiđro chì đƣợc sử dụng nhiều kỷ 20, làm thuốc vào năm 1926 Atkins Wilson [17], kết họ cho thấy trừ sâu cho loại ăn Việc sử dụng đơi tạo tổn thƣơng ngồi thành phần Asenite (As III) cịn có diện Asenate não ngƣời phun thuốc (As V) [16] 1.2 Các dạng Asen mơi trƣờng biển: Tính tốn nhiệt động học tồn gần nhƣ hoàn toàn dạng Mặc dù nồng độ Asen cao nƣớc biển đƣợc biết đến cách 100 năm, nhƣng hàm lƣợng tính đa dạng dạng Asen mẫu Asenate khử sinh học, nhiên, sản sinh Asenite mức độ phân tích đƣợc [35] sinh vật biển đƣợc đề cập vào khoảng gần 30 năm trở lại Asen Nhiều thí nghiệm đƣợc tiến hành để xác định hợp chất Asen nƣớc biển tồn chủ yếu dạng vô nhƣ Asenate Asenite, mơi trƣờng biển Bốn dạng Asen bao gồm Asenat (V), Asenit (III), Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 10 http://www.Lrc-tnu.edu.vn 11 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Axitmethylarsonic (MMAA), axit dimethylasinic (DMAA), đƣợc phát phổ H-NMR sau phân lập [40] Cũng hợp chất đƣợc tìm thấy từ nƣớc biển kỹ thuật HG-AAS[49] trai [47], cải biển cỏ chân ngỗng [46] Hợp chất đƣợc tìm thấy Các nghiên cứu cho rằng, dạng kết q trình dịch lồi nhuyễn thể chân bụng Tectus pyramidis [29] chuyển sinh học liên tục Asen (V) thực vật trôi [39] Ngồi Trimethylasine đƣợc cơng bố mức thấp vài loài cua biển As (III), As (V), methylasonate (MA) dimethylasinate (DMA), đƣợc đại dƣơng Một phần Asen quần thể biển có mặt dạng Asen-lipit phát nƣớc biển cịn có dạng Asen chƣa đƣợc xác định Những mô giàu dầu vài động vật biển ngồi Asenobetaine cịn có đƣợc tiếp tục nghiên cứu Asen-lipit Hợp chất dạng Asen hữu động vật biển Asenobetaie 1.2.2 Các dạng Asen động vật biển Hầu hết công bố cho rằng, dạng Asen hữu động vật Từ 21 năm trƣớc đây, Asenobetaie đƣợc nhận tôm hùm [26] Hợp biển Asenobetaine Hợp chất đƣợc xác định có tôm hùm chất muối Asen bậc bốn ổn định này, qua nhiều nghiên cứu cho thấy có mặt Panulinuscygnus phổ NMR X-Ray sau đƣợc phân lập [26] Sau tất động vật biển, đa số loài hải sản phân tích này, hợp chất cịn đƣợc tìm thấy nhiều loại động vật biển bao gồm dạng Asen chiếm ƣu [28] cá mập [20], tôm hùm Mỹ [24], cá teloest, cua, tôm [41], hải sâm vài dạng loài chân bụng nhuyễn thể hai vỏ [45] Khả tƣơng thích kỹ thuật phân tích gần với giới hạn phát thấp (độ nhạy cao), nhƣ quan tâm dạng Asen phụ Thực tế, dạng hợp chất Asen hữu dƣờng nhƣ có mặt khắp nơi khác, thƣờng có động vật đƣợc tăng lên Năm 1993, Francesconi quần thể động vật biển, tác động tới sức khỏe ngƣời thông qua Edmonds [28] chứng minh có mặtcủa Asenobetaine động đƣờng ăn uống ảnh hƣởng đến hầu nhƣ đa số động vật lên tất vật biển sinh vật biển nói chung Trong nhiều cơng trình nghiên cứu, ngƣời ta chiết 1.2.3 Các dạng Asen mẫu trầm tích biển đƣợc vài dạng Asen tôm bao gồm Asenocholine nhƣ Một số thông tin [36] Asen bùn đƣợc công bố phƣơng Asenobetaine [37] Asenocholine đƣợc thơng báo có sò, hến [38], pháp chiết chọn lọc Tuy nhiên, có thơng tin dạng Asen tồn cá vùng ô nhiễm [42] sản phẩm cá nhám [18] Vài dạng bùn, phần lớn phƣơng pháp cần thiết để chiết Asen làm mẫu cá đƣợc xác định cho thấy chúng chứa phần nhỏ Asen dạng thay đổi dạng hóa học Asen Mặc dù, nồng độ Asen trầm tích dƣới trimethylasine oxit [43] biển sâu (trên 450mg/kg) [28] cao so với lớp bùn gần bờ Ngƣời ta Dạng trimethylasine oxit đƣợc xác định có cá da trơn Cnidoglanis macrocephalus cửa sơng lồi cá biển Silago basseni [25] cho rằng, nƣớc mạch bùn có chứa sẵn dạng sinh học, dạng hóa học Asen, đề tài số nghiên cứu [48] Tƣơng tự nhƣ nƣớc IonTetramethylasonium, sản phẩm trình metyl sinh học, biển, trầm tích dạng hợp chất Asen vô trội dạng hợp chất đƣợc xác định có sị Meretrix lusoria phƣơng pháp HPLC-ICP Asen hữu Ngồi ra, chúng cịn có chứa hai dạng MMA, DMA Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 12 http://www.Lrc-tnu.edu.vn 13 http://www.Lrc-tnu.edu.vn - Lấy lƣợng dung dịch chuẩn As(III) 20  g/l với thể tích thay đổi Ảnh hưởng thể tích mẫu đến độ hấp thụ quang(A) hợp chất màu 50ml, 75ml, 100ml vào bình phản ứng hệ tạo Asin, thêm 1ml dung dịch KI 10%, 10ml dung dịch HCl 15% , 4g Zn Khuấy từ bình phản ứng 0.4 thời gian 20 phút tạo Asin, Asin đƣợc dẫn vào bình hấp thụ 0.35 phản ứng với 4ml dung dịch thuốc thử Bạc đietylđithiocacbmat tạo hợp 0.3 chất màu, sau đó, lấy phần hợp chất màu vừa tạo đƣợc đem đo mật độ quang thu đƣợc bảng 3.4 đƣợc biểu diễn hình 3.5 0.25 Abs hợp chất màu bƣớc sóng 520nm, dung dịch so sánh clorofom, kết 0.2 Bảng 3.4: Ảnh hưởng thể tích mẫu đến độ hấp thụ quang hợp 0.15 chất màu 0.1 STT V(ml) bạc Đietylđithiocacbamat 0.05 V Asen(III) (ml) A 50 50 0,180 75 0,268 100 0,354 75 100 Abs thể tích mẫu(ml) Hình 3.5 Ảnh hưởng thể tích mẫu đến độ hấp thụ quang hợp chất màu Dựa vào kết thu đƣợc bảng 3.4 đồ thị hình 3.5, ta thấy mật độ quang phức màu tăng tuyến tính thể tích mẫu tăng Do phân tích mẫu phải qua q trình vơ hóa mẫu tồn lƣợng Asin giải phóng đƣợc phản ứng với dung dịch Bạc đietylđithiocacbamat, để phù hợp với trình vơ hóa mẫu chúng tơi sử dụng thể tích mẫu 50ml suốt q trình nghiên cứu 3.2.3 Khảo sát ảnh hưởng chất đến tạo hợp chất màu Các nguyên tố Cr, Co, Cu, Hg, Mo, Ni, Ag, Se nguyên tố có khả ảnh hƣởng đến trình tạo Asin Tuy nhiên, theo nghiên cứu Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 48 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 49 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Bảng 3.5 Sự phụ thuộc độ hấp thụ vào nồng độ Asen tài liệu tham khảo [15] hàm lƣợng nguyên tố hải sản nhỏ không ảnh hƣởng đến việc xác định hàm lƣợng Asen hải sản H2S tác nhân gây ảnh hƣởng mạnh đến trình tạo hợp chất màu với dung dịch Bạc đietylđithiocacbamat, nhiên , nghiên cứu này, TT CAsen(III)(  g/l) 10 20 50 75 100 A 0,091 0,181 0,368 0,552 0,789 0,042 tiến hành phân tích Asen hải sản Trong trình phân tích, mẫu phải đƣợc vơ hóa mẫu trƣớc xác định hàm lƣợng Asen hỗn hợp Axit có tính oxi hóa mạnh, mơi trƣờng H2S Axit yếu nên đƣợc loại bỏ khỏi mẫu trƣớc tiến hành phân tích Asen 3.2.4 Xây dựng đường chuẩn xác định Asen Sau khảo sát điều kiện yếu tố ảnh hƣởng đến tạo hợp chất màu, chọn điều kiện tối ƣu để xây dựng đƣờng chuẩn nhƣ sau: + Bƣớc sóng tối ƣu: 520nm + Thời gian tối ƣu: 20 phút Hình 3.6 Sự phụ thuộc độ hấp thụ vào nồng độ Asen + pH tối ƣu: + Thể tích thuốc thử Bạc đietylđithiocacbamat: 4ml Phƣơng trình đƣờng chuẩn có dạng: Y= 0,0076X + 0,0077 + Thể tích dung dịch Asen chuẩn: 50ml Hệ số tƣơng quan R2 = 0,996 Xây dựng đường chuẩn xác định Asen Chuẩn bị dãy dung dịch có nồng độ Asen thay đổi đƣợc ghi bảng 2.5 Các dung dịch đƣợc pha từ dung dịch chuẩn gốc Asen 10ppm, cho vào bình phản ứng hệ tạo Asin, thêm 1ml dung dịch KI 10%, 10ml dung dịch HCl 15% , 4g Zn Khuấy từ bình phản ứng thời gian 20 phút tạo Asin, Asin đƣợc dẫn vào bình hấp thụ phản ứng với 4ml dung dịch thuốc Tóm lại, Đƣờng chuẩn xác định Asen có hệ số tƣơng quan lớn có khoảng tuyến tính rộng, vậy, cho phép phân tích hàm lƣợng Asen dạng vết nhỏ 3.2.5 Giới hạn phát phương pháp Giới hạn phát phƣơng pháp nồng độ thấp phát đƣợc, nồng độ lớn mẫu trắng với độ tin cậy 99% thử Bạc đietylđithiocacbmat tạo hợp chất màu, sau đó, đo mật độ quang hợp Trong nghiên cứu này, xác định giới hạn phát phƣơng pháp chất màu bƣớc sóng 520nm với dung dịch so sánh clorofom Sự phụ thuộc cách đo lặp lại lần mẫu dung dịch Asen có nồng độ 10(  g/l), điều độ hấp thụ hợp chất màu vào nồng độ Asen đƣợc đƣa bảng 3.5 đƣờng chuẩn đƣợc biểu diễn hình 3.6 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 50 kiện xác định nhƣ lập đƣờng chuẩn, chấp nhận sai khác độ lệch chuẩn mẫu mẫu trắng không đáng kể Kết đƣợc đƣa bảng 3.6 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 51 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Bảng 3.6 Khảo sát độ thu hồi Asen độ sôi axit thấp Mặt khác, sử dụng axit HClO để xử lí mẫu dễ gây cháy nổ Axit H2SO4 đặc có tính oxi hóa mạnh có nhiệt Hàm lƣợng Asen(  g/l) 11,02 10, 11 11,13 8,87 11,06 9,78 8,52 10,07 TT TB Độ thu hồi (%) 110,2 101,1 111,3 88,7 110,6 97,8 85,2 100,7 độ sôi cao nhiều so với axit trên: 3390C Tuy nhiên, sử dụng H2SO4 đặc, mẫu chậm sơi, chất hữu bị cháy tạo thành cặn cacbon, gây hiệu suất thu hồi thấp Asen bị hấp thụ cặn Cacbon Vì chúng tơi sử dụng hỗn hợp axit để phân hủy mẫu Để khảo sát ảnh hƣởng axit đến trình phân hủy mẫu, chúng tơi tiến hành vơ hóa 0,1g ngao bình phản ứng với lƣợng Asen thêm vào 20ml dung dịch chuẩn As(III) 10(  g/l), chúng tơi tiến hành vơ hóa mẫu với hỗn hợp axit có thành phần tỉ lệ khác nhƣ bảng 3.7 Sau thêm 1ml dung dịch KI 10% để chuyển As(V) As(III), 10ml dung dịch HCl 15%, 4g kẽm để khử As(III) thành Asin Khuấy từ Từ kết bảng 3.6 ta có: bình phản ứng thời gian 20 phút tạo Asin, Asin đƣợc dẫn vào bình hấp thụ phản ứng với 4ml dung dịch thuốc thử Bạc đietylđithiocacbmat bình hấp thụ tạo hợp chất màu, sau đó, đo mật độ quang hợp chất màu bƣớc sóng 520nm với dung dịch so sánh Giá trị trung bình: 10,07 Độ lệch chuẩn(S): 0,154 Bậc tự do(n-1): Giá trị t tra bảng với bậc tự độ tin cậy 99%: 3,143 Giới hạn phát hiện(GHPH): GHPH= S x t = 0,5(  g/l) clorofom Hiệu sử dụng hỗn hợp axit đƣợc đánh giá thông qua độ thu hồi 3.3 Qui trình phân tích Asen tổng số Ảnh hƣởng axit nồng độ axit đến hiệu suất thu hồi đƣợc đƣa bảng 3.7 3.3.1 Khảo sát ảnh hưởng thành phần nồng độ axit tới q trình vơ Bảng 3.7 Ảnh hưởng axit nồng độ axit đến hiệu suất thu hồi hóa mẫu Các loại axit đặc (ml) Q trình phân hủy mẫu hải sản sau đơng khơ địi hỏi phải sử dụng Nhiệt độ(0C) Độ thu hồi (%) axit mạnh làm tác nhân phân hủy oxi hóa mẫu Do vậy, phải lựa chọn HNO3 HClO4 H2SO4 thành phần tỉ lệ loại axit cho trình phân hủy mẫu triệt để nhƣng 10 0 250 22,5 khơng làm lƣợng Asen có mẫu phân tích 5 250 42,6 0 250 20 thấp lần lƣợt là: 121 C 203 C, sử dụng hai loại axit 5 250 75,2 để vô hóa mẫu hệ hở mẫu khơng bị phân hủy triệt để nhiệt 1 250 80,8 Axit HNO3 đặc axit HClO4 có tính oxi hóa mạnh nhƣng nhiệt độ sơi 0 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 52 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 53 http://www.Lrc-tnu.edu.vn 1 250 86,5 đó, đo mật độ quang hợp chất màu bƣớc sóng 520nm với dung dịch so 1 250 97,8 sánh clorofom - Hút xác 0,25ml dung dịch Axit dimetylasinic DMA 10ppm cho Kết thu đƣợc bảng 3.7 cho thấy: *Khi sử dụng H2SO4 đặc 98% độ thu hồi 20 % Khi sử vào bình định mức 50ml, thêm 1ml nƣớc cất, 2ml hỗn hợp HNO 3:HClO4(1:1), dụng axit HNO3, độ thu hồi Asen đạt 22,5% nhiệt độ 250 C.Khi 5ml H2SO4 đặc, đun nhiệt độ 2500C, thời gian 30 phút, lắc để sử dụng hỗn hợp 5ml HNO3 5ml HClO4 đậm đặc, độ thu hồi nguội, cho vào bình phản ứng, thêm 1ml dung dịch KI 10%, 10ml dung 42,6%.Ở kết khảo sát cho thấy sử dụng hỗn hợp axit với dịch HCl 15%; 4g kẽm sạch, khuấy từ bình phản ứng thời gian 20 tỉ lệ: HNO3: HClO4:H2SO4 1:1:5 hiệu suất thu hồi tốt nhất, đạt 97,8% phút tạo Asin, Asin đƣợc dẫn vào bình hấp thụ phản ứng với thời gian phân hủy mẫu 30 phút 4ml dung dịch thuốc thử Bạc đietylđithiocacbmat bình hấp thụ tạo hợp Vì vậy, sử dụng hỗn hợp axit với thành phần tỉ lệ nhƣ chất màu, tiếp theo, đo mật độ quang hợp chất màu bƣớc sóng 520nm với dung dịch so sánh clorofom để vơ hóa mẫu suốt q trình nghiên cứu Kết thí nghiệm để khảo sát độ thu hồi Asen đƣợc đƣa 3.3.2 Khảo sát hiệu suất q trình vơ hóa mẫu Để đánh giá độ xác phƣơng pháp hiệu suất q trình vơ bảng 3.8 Bảng 3.8 Khảo sát độ thu hồi Asen trình vơ hóa mẫu hóa mẫu hải sản tiến hành nhƣ sau: Lấy 50ml dung dịch Asen (V) 50ppb cho vào bình phản ứng Thêm 1ml dung dịch KI 10% để chuyển As(V) As(III), 10ml dung dịch HCl 15%, 4g kẽm sạch, khuấy từ bình phản ứng thời gian 20 phút tạo Asin, Asin đƣợc dẫn vào bình hấp thụ tác dụng với 4ml dung dịch thuốc thử Bạc đietylđithiocacbmat bình hấp thụ tạo hợp chất màu, sau Dung dịch Nồng độ Mật độ quang chuẩn (ppb) (A) As+5 50 0,364 98,37 As+5(không 50 0,370 100 50 0,362 97,83 STT Hiệu suất (%) đó, đo mật độ quang hợp chất màu bƣớc sóng 520nm với dung dịch so sánh clorofom - Dùng pi pét hút lấy xác 0,25ml dung dịch Asen 10ppm, cho vào bình định mức 50ml, thêm 1ml nƣớc cất, 2ml hỗn hợp HNO : HClO4 (1:1), oxi hóa) DMA 5ml dung dịch H2SO4 đặc Sau đó, đun nhiệt độ 2500C thời gian 30 phút, để nguội, định mức tới vạch nƣớc cất, lắc đều, cho vào bình phản ứng, thêm 1ml dung dịch KI 10% để chuyển As(V) As(III), 10ml dung dịch HCl 15%, 4g kẽm sạch, khuấy từ bình phản ứng thời gian 20 phút tạo Asin, Asin giải phóng phản ứng với 4ml dung dịch thuốc thử Bạc đietylđithiocacbmat bình hấp thụ tạo hợp chất màu, sau Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 54 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Từ kết bảng 3.8 cho thấy tiến hành vô hóa mẫu dung dịch Asen chuẩn dung dịch Axit dimetylasinic-DMA có nồng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 55 http://www.Lrc-tnu.edu.vn độ độ hấp thụ quang hợp chất màu dung dịch có giá trị xấp xỉ độ hấp thụ quang dung dịch chuẩn As +5 khơng bị oxi hóa Qui trình phân tích Asen tổng số tóm tắt theo sơ đồ sau: Mẫu hải sản Nhƣ vậy, hiệu suất q trình vơ hóa mẫu đạt cao, q trình vơ hóa mẫu với tỉ lệ thể tích HNO3 : HClO4 : H2SO4(đặc) = 1: 1: Làm không ảnh hƣởng đến độ hấp thụ quang hợp chất màu Lƣợng Asen Đơng khơ q trình vơ hóa mẫu khơng đáng kể Vì vậy, chúng tơi sử dụng Nghiền quy trình vơ hóa mẫu để tiến hành vơ hóa mẫu hải sản nhỏ 0,1g mẫu trình nghiên cứu 3.3.3 Quy trình phân tích Asen tổng số 2ml HNO3 HClO4 Từ kết khảo sát lựa chọn điều kiện tối ƣu: loại 5ml H2SO4 axit, nồng độ axit, ảnh hƣởng q trình vơ hóa mẫu, quy trình phân Đun nóng 2500C tích Asen đƣợc đƣa nhƣ sau: thời gian 30 phút Mẫu hải sản mang rửa nƣớc cất lần, cất vào tủ đông đơng đá hồn tồn, sau mẫu đƣợc làm khơ phƣơng pháp đơng Mẫu đƣợc vơ hóa khô chân không Tiếp theo mẫu đƣợc nghiền nhỏ, cân xác 0,1g mẫu cho vào bình phản ứng 50ml, thêm 1ml nƣớc cất lần, 2ml hỗn hợp HNO3 : HClO4 đặc (1 : 1), 5ml dung dịch H2SO4 đặc, đun nhiệt độ 2500C Định mức đến 50ml Dung dịch ml KI 10%, vòng 30 phút 10ml HCl 15%, Mẫu sau phân hủy hết, để nguội, định mức đến 50ml, sau g Zn chuyển As(V) thành As(III) với 1ml dung dịch KI 10%, khử As(III) thành Asin với 10ml dung dịch HCl 15% 4g kẽm, Asin đƣợc dẫn vào bình hấp Asin thụ tác dụng với 4ml dung dịch thuốc thử Bạc đietylđithiocacbmat bình hấp thụ tạo hợp chất màu, sau đó, đo mật độ quang hợp chất màu 4ml Bạc đietylđithiocacbamat Hợp chất màu bƣớc sóng 520nm với dung dịch so sánh clorofom Đo quang Hình 3.7 Quy trình phân tích Asen tổng số Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 56 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 57 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Sau xác định đƣợc quy trình vơ hóa mẫu để phân tích Asen tổng số chúng tơi áp dụng để vơ hóa phân tích mẫu hải sản bao Vẹm xanh 11.72  0,068 Cá khoai 8,43  0,035 Sao biển 10,48  0,034 ngao 15,36  0,029 Cá ngân 9,17  0,041 Tôm sú 7,47  0,049 Cá thu 7,21  0,032 Cá ngừ 5,41  0,041 gồm: tôm sú, cá ngừ, cá thu, cá khoai, cá ngân, vẹm xanh, biển, ngao Số lần làm với mẫu lần, từ kết thí nghiệm thu đƣợc, chúng tơi tiến hành xử lý thống kê để đánh giá độ xác phép đo theo công thức sau: n  Xi Giá trị trung bình cộng: X  i 1 n Độ lệch chuẩn đại lƣợng trung bình cộng: SX  (X i X ) n(n  1) Bảng 3.9 Kết phân tích Asen tổng số mẫu hải sản Kết phân tích Asen tổng số mẫu hải sản đƣợc đƣa bảng 3.9: Từ kết thu đƣợc bảng 3.9 cho thấy hàm lƣợng Asen tổng số tìm thấy sau lần thí nghiệm xấp xỉ ổn định, đó, lƣợng Asen tìm thấy ngao cao thấp cá ngừ Điều giải thích đƣợc ngao động vật đáy, môi trƣờng sống ngao bùn Qua nhiều tài liệu cơng trình nghiên cứu cho thấy hàm lƣợng Asen bùn trầm tích cao hẳn mơi trƣờng khác, mức độ tích tụ dần Asen ngao trình trao đổi chất cao hải sản khác Tên mẫu Lƣợng Asen tổng Lƣợng Asen tổng số Tên mẫu (  g/g) ( X  S X ) (  g/g) ( X  S X )(n=3) (n=3) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 58 số http://www.Lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 59 http://www.Lrc-tnu.edu.vn 3.3.4 Đánh giá độ xác phương pháp Để đánh giá độ xác phƣơng pháp nghiên cứu, chúng tơi 3.4 Phân tích dạng Asen hữu vơ 3.4.1 Quy trình phân tích dạng Asen từ mẫu hải sản sử dụng mẫu cá chuẩn Dogfish Liver Certified Reference Material for Trace Dựa nguyên tắc hợp chất Asen hữu không tạo phức với Metals (DOLT-3) để vô hóa theo qui trình trên, sau chuyển As(V) thuốc thử Bạc đietylđithiocacbamat nên để xác định hàm lƣợng Asen hữu thành As(III) với 1ml dung dịch KI 10%, khử As(III) thành Asin với 10ml từ Asen tổng số số mẫu hải sản, tiến hành chiết dạng dung dịch HCl 15% 4g kẽm, Asin đƣợc dẫn vào bình hấp thụ phản Asen, sau tạo phức, đem đo quang điều kiện tối ƣu, xác định ứng với 4ml dung dịch thuốc thử Bạc đietylđithiocacbmat tạo hợp chất màu, đƣợc hàm lƣợng dạng Asen vô sau đó, đo mật độ quang hợp chất màu bƣớc sóng 520nm với dung Asen vơ vừa xác định đƣợc, thu đƣợc hàm lƣợng dạng Asen dịch so sánh clorofom hữu Từ nguyên tắc đó, chúng tơi tiến hành làm thí nghiệm theo quy Kết phân tích đƣợc bảng 3.10 trình chiết sau: Bảng 3.10: Kết phân tích Asen mẫu cá chuẩn Mẫu hải sản: Cân xác 1g mẫu cho vào ống li tâm, thêm 10ml hỗn Hàm lƣợng Asen tổng(  /g) Kết phân TT Kí hiệu mẫu Giá trị chứng tích(  g/g) chỉ(  g/g) ( X  SX ) hợp MeOH : H2O (1:1), cho ống mẫu vào bể rung siêu âm 15 phút, chuyển Độ thu hồi (%) Mẫu DOLT-3 10,2  0,05 ống mẫu sang máy li tâm tốc độ 6000 vòng/phút thời gian 10 phút, tách phần dung dịch vào bình định mức 50ml, lặp lại q trình lần, sau định mức đến 50ml nƣớc cất lần tiến hành tạo Asin với 1ml dung dịch KI 10%, 4g kẽm 10ml dung dịch HCl (n=3) Lấy hàm lƣợng Asen tổng số xác định đƣợc trừ hàm lƣợng dạng 15% bình phản ứng, Asin Asin đƣợc dẫn vào bình hấp thụ 10,05  0,04 98,52% phản ứng với 4ml dung dịch thuốc thử Bạc đietylđithiocacbmat tạo hợp chất màu, đo mật độ quang hợp chất màu bƣớc sóng 520nm với dung dịch so sánh clorofom Qua kết thu đƣợc bảng 3.10 cho thấy: Độ thu hồi Asen 98,52% Điều chứng tỏ phƣơng pháp vơ hóa mẫu phân tích Asen Hàm lƣợng dạng Asen hữu mẫu đƣợc tính dựa hàm lƣợng Asen tổng số hàm lƣợng dạng Asen vô chúng tơi tiến hành có độ xác cao, đáp ứng đƣợc yêu cầu phân tích Asen tổng số mẫu hải sản, kết phân tích Asen tổng số thu đƣợc đáng tin cậy Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 60 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 61 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Quy trình phân tích Asen vơ tóm tắt theo sơ đồ sau: 3.4.2 Kết phân tích dạng Asen vơ cơ, dạng Asen hữu số mẫu hải sản Áp dụng quy trình phân tích vào phân tích mẫu hải sản bao gồm: tôm Mẫu hải sản sú, cá ngừ, cá thu, cá khoai, cá ngân, vẹm xanh, biển, ngao Kết phân tích Asen vơ mẫu hải sản đƣợc đƣa bảng 3.11 10ml MeOH-H2O(1:1) Bảng 3.11 Kết phân tích Asen vơ Lắc vịng 15 phút Dịch chiết Hàm lƣợng Asen vơ (  g/g) ( X  SX ) (n=3) Hàm lƣợng Asen tổng số(  g/g) ( X  SX ) (n=3) % 0,110  0,046 11,72  0,068 0,938 Sao biển 0,086  0,024 10,48  0,034 0,820 Cá ngân 0,020  0,074 9,17  0,041 0,218 Cá thu 0,262  0,031 7,21  0,032 3,633 Cá ngừ 0,104  0,051 5,41  0,041 1,922 Cá khoai 0,270  0.087 8,43  0,035 3,202 Ngao 0,020  0,085 15,36  0,029 0,130 Tôm sú 0,197  0,012 7,47  0,049 2,637 Tên mẫu Li tâm 10 phút Vẹm xanh Dịch chiết Chiết bình định mức Dịch chiết (chứa Asen dạng vô cơ+hữu cơ) Định mức đến 50ml 1ml KI 10% 10ml HCl 15%, 4g Zn Asin 4ml bạc Đietylđithiocacbamat Hợp chất màu Đo quang Hình 3.8.: Quy trình phân tích Asen vơ Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 62 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 63 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Từ kết phân tích hàm lƣợng Asen vô bảng 3.10 cho thấy Qua kết phân tích thu đƣợc bảng 3.12 cho thấy hàm lƣợng lƣợng Asen vô mẫu hải sản nhỏ, cao cá khoai dạng Asen hữu chiếm chủ yếu hải sản phân tích Theo số 0,27  g/l tài liệu nhƣ Langston W.J(1980) LieuJ, D.H O'Brien K.J Từ kết phân tích dạng Asen vơ cơ, chúng tơi tính đƣợc hàm lƣợng Irgolie(1996) dạng hữu chủ yếu Asennobetan, dạng Asen hữu mẫu hải sản Kết tính tốn đƣợc Asennocholin Đimetyl Asenic, dạng hữu độc cho ngƣời, bảng 3.12 Asennobetan- chất dễ dàng đƣợc đào thải thể Tôm, ngao, cá thức ăn phổ biến cho ngƣời cho Bảng 3.12 Kết phân tích dạng Asen hữu động vật khác chuỗi dinh dƣỡng Vì thế, việc xác định đƣợc Asen hải sản khâu chủ yếu để qua đánh giá chất lƣợng hải sản Kí hiệu mẫu Hàm lƣợng Asen hữu (  g/g) ( X  SX ) (n=3) Hàm lƣợng Asen tổng số (  g/g) ( X  SX ) (n=3) Vẹm xanh 11,61  0,052 11,72  0,068 99,06 Sao biển 10,394  0,077 10,48  0,034 99,17 cá ngân 9,15  0,024 9,17  0,041 99,78 Cá thu 6, 948  0,062 7,21  0,032 96,36 Cá khoai 8,16  0,009 8,43  0,035 96,79 Ngao 15,34  0,012 15,36  0,029 99,86 Tôm sú 7,273  0,087 7,47  0,049 97,36 Cá ngừ 5,306  0,007 5,41  0,041 98,07 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 64 % hải sản có khả tích lũy kim loại nặng cao mà Asen kim loại chiếm phần lớn Hàm lƣợng Asen nằm mẫu hải sản phân tích nằm khoảng từ 5,41 đến 15,36(  g/g) (bảng 2.8) Mức độ Asen tìm thấy luận văn nằm phạm vi đƣợc trình bày trƣớc cho dạng Asen số hải sản [14,15] Phần tỉ lệ dạng Asen hữu mẫu nghiên cứu luận văn giải phần yếu tố độc tính Asen hải sản Có thể bƣớc đầu kết luận, mẫu hải sản an toàn với sức khỏe ngƣời Trên thí nghiệm phân tích đƣợc thực suốt trình nghiên cứu kết thu đƣợc sau làm thí nghiệm phân tích tổng số, tổng dạng Asen số hải sản phƣơng pháp trắc quang http://www.Lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 65 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Toàn quy trình đƣợc tóm tắt sơ đồ sau: KẾT LUẬN Mẫu hải sản Với đề tài Nghiên cứu, xác định tổng số, tổng dạng Asen số Rửa hải sản phƣơng pháp trắc quang, sau thời gian nghiên cứu, luận Đông khô văn đạt đƣợc kết sau: Nghiền nhỏ Đã khảo sát, nghiên cứu điều kiện có ảnh hƣởng đến độ hấp thụ Mẫu hải sản dạng bột HNO3-HClO4-H2SO4 (1:1:5) Đun 2500C 30 quang phức màu Asen nhƣ: Bƣớc sóng tối ƣu, pH tối ƣu, thời gian tạo MeOH-H2O(1:1) Rung siêu âm Lắc li tâm Chiết lấy phần dung dịch phút phức, tỉ lệ thuốc thử Xây dựng đƣợc đƣờng chuẩn để xác định Asen phƣơng pháp trắc quang Từ đó, phân tích đƣợc hàm lƣợng Asen số hải sản cách xác, ổn định - Qua khảo sát cho thấy, độ hấp thụ quang phức màu tốt Mẫu chiết (dạng dung dịch) Mẫu vơ hóa (dạng dung dịch) Định mức đến 50ml 1ml KI 10%, Định mức đến 50ml 1ml KI 10%, 10ml HCl 15% + 4g Zn, 4ml Bạc Đietylđithiocacbamat Đo quang 10ml HCl 15% + 4g Zn, 4ml bạc Đietylđithiocacbamat Đo quang Dạng Asen vơ Asen tổng số bƣớc sóng 520nm, pH để tạo phức tốt 1, với thời gian tạo phức 20 phút, thể tích thuốc thử: 4ml thể tích mẫu 50ml, lƣợng chất khử Zn 4gam Đã khảo sát nghiên cứu đƣa qui trình xác định hàm lƣợng Asen tổng số số hải sản phƣơng pháp trắc quang Độ sai lệch lớn phƣơng pháp phân tích so sánh với mẫu chuẩn quốc tế không vƣợt 3% so với giá trị chứng Giới hạn phát phƣơng pháp đạt 0,5  g/l Mẫu hải sản đƣợc vơ hóa sau đơng khơ chân không nhiệt độ o 250 C hỗn hợp axit HNO3, HClO4, H2SO4 với tỉ lệ 1:1:5 Xây dựng đƣợc qui trình xác định xác tin cậy hàm lƣợng Dạng Asen hữu dạng Asen hữu dạng Asen vô số mẫu hải sản với việc chiết tách, làm giàu đạt hiệu suất thu hồi 98% với ba lần chiết sử dụng hệ Hình 3.9: Quy trình xác định tổng số, tổng dạng Asen số hải sản phương pháp trắc quang Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 66 MeOH : H2O (1:1) sau rung siêu âm lắc li tâm Dung dịch sau chiết tách đƣợc tạo phức đo quang để xác định đƣợc hàm lƣợng dạng Asen vô Hàm lƣợng dạng Asen hữu hiệu hàm lƣợng Asen tổng số http://www.Lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 67 http://www.Lrc-tnu.edu.vn dạng Asen vô xác định đƣợc Sai số phƣơng pháp phân tích với TÀI LIỆU THAM KHẢO` mẫu chuẩn cá quốc tế nhỏ 3% Từ qui trình phân tích xây dựng đƣợc, tiến hành phân Tài liệu tiếng Việt: tích xác định hàm lƣợng tổng số, dạng Asen hữu dạng Asen vô số mẫu hải sản, với độ lệch chuẩn ba lần thí nghiệm loại chấp nhận đƣợc Đỗ Văn Ái, Mai Trọng Nhuận, Nguyễn Khắc Vinh (2000),  Một số đặc điểm phân bố Asen tự nhiên vấn đề ô nhiễm Asen môi Từ kết thu đƣợc sau làm thực nghiệm, bƣớc đâù kết luận mẫu hải sản phân tích an tồn sức khỏe ngƣời trường Việt Nam, Hội thảo quốc tế ô nhiễm Asen Đặng Văn Can, Đào Ngọc Phong (2000),  Đánh giá tác động Asen tới môi sinh sức khỏe người vùng mỏ nhiệt dịch có hàm lượng Asen cao Tập san địa chất khoáng sản Tập 7, trang 199 Hội thảo quốc tế (2000),  Ô nhiễm Asen: Hiện trạng, tác động đến sức khỏe người giải pháp phòng ngừa, Hà Nội, 12/2000 Hồ Viết Q, Các phương pháp phân tích quang học hóa học, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội 1999 Hồ Viết Quí, Các phương pháp phân tích cơng cụ hóa học đại , Nhà xuất Đại học sƣ phạm Hà Nội 2007 Hoàng Nhâm, Hóa học vơ cơ, tập 2, Nhà xuất Giáo Dục 2000 Lâm Ngọc Trâm, Các hợp chất tự nhiên sinh vật biển Việt Nam, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật 1999 Tiêu chuẩn Việt Nam (1996), Xác định asen tổng - Phương pháp quang phổ dùng bạc dietyldithiocacbamat, TCVN 6182:1996-Hà Nội (1996) Tiêu chuẩn Việt Nam (2000), Xác định Asen tổng- Phương pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử (kỹ thuật hydrua hóa), TCVN 6626:2000-Hà Nội (2000) 10 Trần Tứ Hiếu, Phương pháp phân tích quang phổ vùng UV-VIS, Đại học Quốc Gia Hà Nội Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 68 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 69 http://www.Lrc-tnu.edu.vn 11 Trần Thắm, Nghiên cứu qui trình định lượng Asen động vật đáy 19 Bostrom K and S Valdes, (1969), Arsenic in ocean floors, Lithos,2, 351- phương pháp Von-Ampe hòa tan catot , Luận văn thạc sĩ khoa học- 2000 Viện hóa học, Viện khoa học cơng nghệ Việt Nam 360 20 Cannon J R., J S Edmonds, K A Francesconi, C L Raston J.B 12 Trịnh Bích Hà, Nghiên cứu, phân tích, Đánh giá mức độ ô nhiễm Asen Saunders, B W Skelton and A H White, (1981), Isolation, crystal nguồn nước sinh hoạt khu vực quận Hoàng Mai - Hà Nội, structure and synthesis of arsenobetaine, a constituent of the western Luận văn thạc sĩ khoa học- 2008, Đại học Sƣ phạm Hà Nội rocklobster, the dusky shark, and some samples of human urine, 13 Nguyễn Đình Thuất, Nghiên cứu phân tích liên tục (on-line) dạng Asen Australian Journal of Chemistry, 34, 787-798 số đối tượng môi trường biển phương pháp liên hợp sắc 21 Carr P F., J W Pemberton, E Nunan, (1999), Arsenic contamination at ký lỏng hấp thụ nguyên tử Luận án tiến sĩ hóa học- 2008, Viện hóa the Mole River mine, northern New South Wales, Australian Journal of học, Viện khoa học công nghệ Việt Nam Earth Sciences, 46, 861-874 14 Vũ Đức Lợi, Nghiên cứu xác định số dạng thủy ngân mẫu 22.Canon J R., J S Edmonds, K, A Francesconi, C.L Raston J B sinh học môi trường, Luận án tiến sĩ hóa học- 2008, Viện hóa học, Saunders, B W Skelton and A H White, (1981), Isolation, crystal Viện khoa học công nghệ Việt Nam 66-76 structure and synthesis of asenobetaine, a constituent of the western rock lobster, the dusky shark, and some samples of human urine, Tài liệu tiếng Anh: Australian Journal of Chemistry, 34, 787-798 15 Apha, Awwa, WEF(1998) standar Methods forthe Examination of waste 23 Ebdon L., A P Walton, G E Millward and M Whitfield, (1987), water 20th Edition 3500-AsB, 360-361 Editedby Lenores Clesceri Methylated Arsenic species in estuarine porewwaters, Appl Organomet Arnolde Chem., 1, 427-433 16 Andreae M.O.,(1978), Distribution and speciation of asenrnic in natural water and some marine algae, Deep sea res.,25,391-402 17 Atkins W R G and E G Wilson, (1926), the phosphorus and arsenic compounds of sea water, J Mar Biol Assoc UK., 14, 609-614 24 Edmonds J.s., Y Shibata, K A Francesconi, R J.Rippingale, M Morita,(1997), Arsenic transformations in short marine food chains studiedby HPLC- ICP- MS,11, 281 - 287 25 Edmonds J S and K A Francesconi, (1987), Trimethylarsine oxide in 18 Beauchemin D., M E Bednas, S.S Berman, J W McLaren, I.W M.Siu, estuary catfish ( Cnidoglanis macrocephalus) and school whiting R E Sturgeon, (1998), Identification and Quantitation of Arsenic (Sillago basensis) after oral administration of sodium arsenate and as a Species in a Dogfish Muscle Reference Material for Trace Elements, natural component of estuary catfish, The science of Total Environment, Anal.Chem., 60, 2209-2212 64, 317-323 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 70 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 71 http://www.Lrc-tnu.edu.vn 26 Edmonds J.s and A Francesconi, (1993), Asenic in seafoods: Human soluble organoarsenic compound occurring in marine animals, Detection in Environmental Sample compounds from marine organisms, nat Prod, Rep., 10,421-428 Chemosphere,16, 2545-2550 35 Iverson D.C., M.A Anderson, T R.Home and R R Stanfoth, (1979), An 27 Edmonds J S., M Morita, and Y Shibata, (1987), Isolation and evaluation of coloum chromatography and flameless atomic absorption identification of arsenic- containing ribofuranosides and inorganic spectrophotometry for asernic speciation as applied to aquatic symtems, arsenic from Japanese edible seaweed, J Chem Soc., 1, 577-580 Environ Sci Tech., 13, 1491-1494 28 Fraley D M., D Yast and S E Manahan, (1979), Inductively coupled 36 Jeffer P.Koplan, (2000), Toxicological profile for Arsenic, plasma emission spectrometric detection of simulated high performance U.S.Department of health and human services, Public health service liquid chromatographic peaks, Anal Chem.,51, 2225-2229 Agency for Toxic Substances and Disease Registry, 2-9 29 Francesconi K A., J S Edmonds, and M Morita, (1994), Determination of Arsenic and Arsenic Species in Mariine Environmental Sometiamples, in:J O Nriagu (Ed.), Arsenic in the Enviroment, Part I: 37 Langston W J., (1980), Arsenic in U.K estuarine sediments and is availability to depsit feeding bivalves, J Mar Biol Assoc Uk, 60, 869 881 38 Liu j., D H O,Brien and K.J Irgolic, (1996), Sylthesis of 1-O-R-5-deoxy- Cycling and Charaterization, John Wiley & Sons, New York, 189-219 30 Francesconia K.A and John S Edmonds, (1998), Arsenic Species in  -D-ribofuranosides with (CH3)2AsO as substiuents at the 5-position and a methyl or ',3'- dihydroxypropyl group as the aglycone in the 1- Marine Samples,Croatica Chemmica Acta, 71,343-359 31 Gleyzes C., S Tellier, R Sabrier, P Le Cloirec, (2001), Arsenic Characterisation in Industral Soils by Chemical Extractions, Environ Technol 22,27-28 position, Appl Organomet Chem.10, 1-11 39 Mattusch J.,R Wennrich, (1998), Dertamination of Anionnic, Neutral, and Cationic Species of Asenrnic by ion Chromatography with ICPMS 32 Gomez-Aria J L., D Sanchez-Rodas, R Beltran, W Corns, P Stockwel, 40 Mester Z., A Woller, P Fodor, (1996), determination of arsenic Speccies (1998), Evaluation of atomic fluorescence spectrometry as a sensitive by High- Performance Liquid chromatography- Hydride Generation- detection technique for arsenic speciation, Appl Organomet Chem., 12, (Ultrasonic 439-447 Microchem.J., 54,184-194 33 Greenwood N.N, Earnshaw A (1997), Chemistry of the elements (2 nd edition), Elservier, Great Britain 41 Mukai H Nebulizer) - Atomic Fluorescence Spectrometry, and Y Ambe, (1987), Determination of methylarsenic compounds in airborne particulate matter by gas chromatography with 34 Hanaoka Kenichi, Takashi Matsumoto and Shoji Tagawa Toshikazu Kaise, (1987), Microbial degradation of arsenobetai, the major water atomic absorption spectrometry, Anal Chim Acta, 193, 219-229 42 Munoz o., D Velez, R Montoro, (1999), Optimization of the solubilization, extracction and determination of inorganic arsenic Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 72 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 73 http://www.Lrc-tnu.edu.vn [As(III) + As(v)] in seafood products by acid digestion, solvent extraction and hydride generation atomic absorption spectrometry, Analyst, 124, 601-607 43 Myers H, and J Osteryoung, (1973), Determination of arsenic(III) at the parts- per-billion level by differential pulse polarography, Anal Chem., 45, 267-128 44 Nielsen F H., S H Givand and D R Myron, (1975), Evidence of a possible requirement for arsenic by the rat, Proceedings of the Federationp of American Societies of Experimental Biology, 34, 923946 PHỤ LỤC 45 Rubio R., A Pradro, J Alberti, G Rauret, (1992), Speciation of organic and inorganic arsenic by HPLC- HG - ICP, Mikrochim Acta, 109, 39-45 46 Schramel O., B Michalke, A Kettrup,(1999), Application of capillary electrophoresis- electrospray ionisation mass spetrometry to arsenic speciation, J Anal At Spectrom., 14,1339-1342 47 Scott D L., S Ramanathan, W Shi, B P Roén, S Daunert, (1997), Genetically Engineered Bacteria: Electrochemical Sensing Systems for Antimonite and Arsenite, Anal Chem., 69, 16-20 48 Ten Organoarsenic Compounds Using Microbore High-performance Liquid Chromatography Coupled With Electrospray Mass Spectrometry, J Anal At Spectrom., 12, 531-536 49 Thomas P., K Sniatecki, (1995, Determination of trace amounts of asenric species in natural water by high- performance liquid chromatography-inductive coupled plasma mass spetrometry, J Anal, At Spectrom., 10, 615-618 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 74 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 75 http://www.Lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 76 http://www.Lrc-tnu.edu.vn