Nghiên cứu phân tích asen trong môi trường nước bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử

Mục tiêu của nghiên cứu này là xây dựng phương pháp phân tích As và ứng dụng để xác định hàm lượng As trong các nguồn nước ngầm. Chúng tôi chọn phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử với kĩ thuật lò graphit (GF-AAS).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu phân tích asen trong môi trường nước bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử JOURNAL OF SCIENCE OF HNUE Interdisciplinary Sci., 2014, Vol. 59, No. 1A, pp. 149-155 This paper is available online at http://stdb.hnue.edu.vn NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH ASEN TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ Đào Văn Bảy, Phạm Bá Việt Anh, Vũ Văn Tiến Khoa Hoá học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Tóm tắt. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử sử dụng kĩ thuật lò graphit (GF-AAS) đã được nghiên cứu để phân tích hàm lượng tổng asen trong nước. Chúng tôi đã khảo sát để tìm điều kiện tối ưu cho thiết bị, khảo sát ảnh hưởng của các axit và các nguyên tố khác đến quy trình phân tích. Kết quả cho thấy phương pháp GF-AAS có giới hạn phát hiện (LOD) asen là 0,860 ppb và có giới hạn định lượng (LOQ) là 2,866 ppb. Quy trình này đã được ứng dụng để phân tích hàm lượng asen trong các mẫu nước giếng khoan của các gia đình tại xã Đông Lỗ, Ứng Hòa, Hà Nội. Từ khóa: Phổ hấp thụ nguyên tử, GF-AAS, asen.1. Mở đầu Tình trạng ô nhiễm As đã được phát hiện ở nhiều quốc gia trên thế giới [3]. Nhiềumẫu nước ngầm nhiễm As đã được xác định tại Việt Nam và hiện nay vẫn có hàng triệungười Việt Nam đang sử dụng nước giếng chưa qua xử lí, có nguy cơ nhiễm As [1, 2 11].Theo thống kê chưa đầy đủ, cả nước có khoảng 1 triệu giếng khoan, trong đó có nhiềugiếng có nồng độ As cao hơn từ 20 ÷ 50 lần nồng độ cho phép (0,01 mg As /L) [5]. As và hợp chất của nó có mặt ở khắp mọi nơi như trong không khí, đất, thức ăn,nước uống và có thể xâm nhập vào cơ thể qua đường hô hấp, qua da và qua thức ăn theođường tiêu hóa. Độ độc của As phụ thuộc vào trạng thái oxi hóa và dạng tồn tại. Mức độđộc hại của các hợp chất As theo thứ tự: Asin (AsH3 ) > As (III) > As (V) > asen hữu cơ. As và nhiều hợp chất của nó là những chất độc rất mạnh. Các quốc gia trên thếgiới đều xếp As và các hợp chất của asen thuộc loại chất độc nguy hại và là tác nhân gâyung thư cao. Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) khuyến cáo nồng độ As trong nước sinh hoạtkhông được lớn hơn 10 ppb (0,01 mg/L). Trước những nguy hiểm do ô nhiễm As gây ra,Bộ Tài nguyên - Môi trường và Bộ Y tế Việt Nam đã đưa ra các quy chuẩn quy định hàmlượng tối đa cho phép của As tổng trong các nguồn nước khác nhau (Bảng 1).Liên hệ: Đào Văn Bảy, e-mail: daobaydhsphn@yahoo.com 149 Đào Văn Bảy, Phạm Bá Việt Anh, Vũ Văn Tiến Bảng 1. Giới hạn tối đa cho phép của As tổng trong các nguồn nước STT Nguồn nước Hàm lượng tối đa cho phép (mg/L) Nước sinh hoạt 1 Loại I: 0,01, Loại II: 0,05 (QCVN 02:2009/BYT) Nước ăn uống 2 0,01 (QCVN 01:2009/BYT) Nước ngầm 3 0,05 (QCVN 09:2008/BTNMT) Việc xác định các dạng As để đánh giá mức độ ô nhiễm và nghiên cứu tìm biện phápthích hợp để xử lí và hạn chế ô nhiễm là vấn đề cấp thiết hiện nay. Đã có rất nhiều côngtrình nghiên cứu phương pháp định lượng As như: Chuẩn độ [6], trắc quang [4, 13, 14],Von - Ampe hòa tan [8], phát xạ nguyên tử cảm ứng cộng hưởng plasma (ICP-AES) [9],sử dụng vi khuẩn phát sáng [12], kích hoạt nơtron (NAA) [7], phổ hấp thụ nguyên tửAAS [10]. . . Các phương pháp trên đều có những ưu điểm và hạn chế nhất định. Tùythuộc vào điều kiện của các phòng thí nghiệm và mục đích của nghiên cứu, mà lựa chọnphương pháp thích hợp. Bảng 2. Ngưỡng phát hiện của phương pháp F-AAS, GF-AAS, HVG-AAS Phương pháp F - AAS GF - AAS HVG - AAS Ngưỡng phát hiện (nồng độ) 200 ppb 0,2 ppb 0,02 ppb Đối với phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử AAS, có thể sử dụng 3 kĩ thuật để xácđịnh hàm lượng As, đó là: Kĩ thuật ngọn lửa (F-AAS), kĩ thuật lò graphit (GF-AAS) vàkĩ thuật hiđrua hóa (HVG-AAS). Các kĩ thuật này có giới hạn phát hiện khác nhau (Bảng2), vì thế, tùy thuộc vào hàm lượng As cần phân tích có thể lựa chọn kĩ thuật phù hợp. Kĩthuật F-AAS (chỉ vào khoảng ppm) có độ nhạy thấp hơn kĩ thuật GF-AAS và HVG-AAS,do đó phạm vi áp dụng khá hạn chế, đặc biệt với các mẫu sinh học. Mục tiêu của nghiên cứu này là xây dựng phương pháp phân tích As và ứng dụng đểxác định hàm lượng As trong các nguồn nước ngầm. Chúng tôi chọn phương pháp quangphổ hấp thụ nguyên tử với kĩ thuật lò graphit (GF-AAS).2. Nội dung nghiên cứu2.1. Hóa chất, thiết bị - Các hóa chất sử dụng đều thuộc loại tinh khiết phân tích (PA), bao gồm: Axitclohiđric HCl 37%; axit sunfuric H2SO4 96%; axit nitric HNO3 6 ...