Tình Hình Nghiên Cứu Về Dạng Selen Trong Thủy, Hải Sản Trên Thế Giới

Tommaso Ferri và CCS sử dụng phương pháp DPCSV để định lượng các dạng selen trong khoai tây [86]. Maria Ochsenkühn-Petropoulou và CCS bằng phương pháp DPCSV xác định một số dạng Selen trong trầm tích với giới hạn phát hiện lần lượt cho Se(IV), Se-Cyst, DMDSe là 0,12; 3; 0,23 ng/ml [9]. P. Papoff và CCS đã xác định các dạng selen (Se(IV), Se(VI) và Se(-II)) trong nước tự nhiên và trong tuyết bằng phương pháp DPCSV [7], C. Elleouet và CCS sử dụng phương pháp DPCSV xác định các dạng selen vô cơ và hữu cơ trong nước tự nhiên [87] v.v..

1.5. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ DẠNG SELEN TRONG THỦY, HẢI SẢN TRÊN THẾ GIỚI

Trên thế giới, các nghiên cứu phân tích dạng selen trong thủy, hải sản còn chưa nhiều và chủ yếu là nghiên cứu trong cá (thường là cá biển). Phương pháp thường được sử dụng để nghiên cứu phân tích là LC-ICP-MS.

Hầu hết các công bố về dạng selen được nghiên cứu đồng thời với dạng asen: Ruoh-Yun Wang và CCS [88] đã nghiên cứu xác định các dạng As (As(III), As(V), MMA, DMA, AsB, As-đường) và dạng Se (Se(IV), Se(VI)) trong các mẫu sinh học và môi trường bằng phương pháp IC-ICP-MS cho giới hạn phát hiện nằm trong khoảng 0,002-0,01 ng/ml (đối với các dạng As) và 0,01-0,02 ng/ml (đối với các

dạng Se). Các tác giả đã áp dụng thành công vào phân tích hai mẫu cá (swordfish, DORM-2) và chỉ ra rằng khi dùng dung dịch metanol 80% (v/v) chiết mẫu ở 800C thì chiết được 99% các dạng As nhưng với dạng Se chỉ đạt được 35%. Chính vì lý do này mà kết quả tìm được chủ yếu là các dạng asen, cụ thể: đã tìm thấy các dạng As(III), As(V), MMA, DMA, AsB trong cả hai mẫu, đồng thời tìm thấy hai dạng

Se(IV), Se(VI) trong mẫu cá kiếm (swordfish). X.C Le và CCS [63] đã xác định dạng AsB (đại diện cho các dạng As) và Se-Cyst (đại diện cho các dạng Se) trong cá ngừ bằng phương pháp HPLC-ICP-MS. Laura Hinojosa Reyes và CCS đã sử dụng phương pháp IC-ICP-MS để xác định đồng thời 5 dạng As (As(III), As(V), MMA, DMA, AsB) và ba dạng Se (SeMet, Se(IV), Se(VI)) trong mô cá, đạt được giới hạn phát hiện khoảng 0,1µg/l (đối với các dạng asen) và 0,7µg/l (đối với các dạng selen) [1]. G. Önning [89] đã phân lập các hợp chất Se hòa tan và xác định

hàm lượng của chúng trong các loại cá khác nhau bằng phương pháp sắc ký gel- GFAAS. B. Åkesson và CCS [90] cũng sử dụng phương pháp sắc ký gel kết hợp với GFAAS và HG-AAS để phân lập và xác định các hợp chất Se có trọng lượng phân tử thấp và cao trong cá.

1.6. NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ DẠNG VẾT CÁC NGUYÊN TỐ Ở VIỆT NAM

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 165 trang tài liệu này.

Cùng với nghiên cứu hoàn thiện, nâng cao và mở rộng phạm vi ứng dụng của các phương pháp phân tích hiện đại xác định nhạy, chính xác và chọn lọc cao vết các nguyên tố trong các mẫu phức tạp, từ vài chục năm lại đây, ở Việt Nam đã hình thành và phát triển hướng nghiên cứu xác định dạng vết nguyên tố trong nghiên cứu khoa học, công nghệ và môi trường. Đã có những công bố về nghiên cứu xác định dạng vết thủy ngân (Hg) và asen (As) trong các mẫu sinh học và môi trường [91,92]; nghiên cứu dạng vết asen trong một số loại mẫu môi trường biển [93-95]; nghiên cứu xác định hàm lượng và dạng tồn tại vết chì (Pb), cadimi (Cd), crom (Cr) và đồng (Cu) [74,96-98] trong mẫu đất trồng trọt, trong nước và trầm tích tự nhiên bằng các phương pháp Von-Ampe hòa tan và hấp thụ nguyên tử trong sự liên hợp với các phương pháp sắc ký, vừa có ý nghĩa khoa học, vừa có ý nghĩa thực tiễn phù hợp với phương hướng phát triển của phân tích học hiện đại, đáp ứng những yêu cầu ngày càng cao của khoa học, công nghệ và môi trường, nhưng chưa thấy có công trình nghiên cứu về phân tích dạng selen (Se) trong hải sản.

CHƯƠNG 2 - THỰC NGHIỆM

2.1. THIẾT BỊ, DỤNG CỤ VÀ HOÁ CHẤT

2.1.1. Thiết bị và dụng cụ

* Máy phân tích:

Việc ghi đo đường Von-Ampe hoà tan được thực hiện trên máy phân tích cực phổ đa chức năng 797 VA computrace do hãng Metrohm (Thụy Sĩ) sản xuất.

- Hệ điện cực: gồm 3 điện cực:

 Điện cực làm việc (WE): Điện cực giọt treo thuỷ ngân (HMDE), là giọt thuỷ ngân có kích thước nhỏ, đường kính 0,05  0,07 mm, treo trên một mao quản thuỷ tinh, điện cực này có ưu điểm: quá thế của hiđro lớn (môi trường axit -1,2V còn môi trường trung tính hay kiềm 1,5V). Trên bề mặt điện cực xảy ra quá trình làm giàu và hoà tan chất cần phân tích.

 Điện cực so sánh (RE): Ag⏐AgCl⏐Cl-, điện cực luôn được bảo quản trong dung dịch KCl 3M.

 Điện cực phù trợ (AE): Điện cực Pt.

- Bình điện phân: Dung tích 50ml, được chế tạo từ thủy tinh thạch anh. Nắp bình có gắn các điện cực, ống dẫn khí trơ (N2) nhằm đuổi ôxy hoà tan trong dung dịch ghi đo và có que khuấy từ để khuấy trộn dung dịch ghi đo.

Máy phân tích cực phổ đa năng 797 VA Computrace (Metrohm)-Thụy Sĩ

* Máy vi tính HP dùng để điều khiển thiết bị ghi đo, ghi và xử lý kết quả. Mọi thông số ghi đo đều được nhập từ bàn phím.

* Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử Perkin-Elmer AA 3300, Mỹ

* Máy đo pH (pH Meter HM 16S của Nhật Bản)

* Máy cất nước 2 lần (UHQ-ELGA của Anh)

* Máy ly tâm (MISTRAL 1000, Galekamp của Đức)

* Cân phân tích chính xác đến 0,01mg

* Bếp điện điều nhiệt có khuấy từ

* Bình Kendan

* Các loại pipet (1 ml, 2 ml, 5 ml, 10 ml), micropipet (5 ÷ 50 µl, 50 ÷ 250 µl, 100 ÷

500 µl). Bình định mức (5ml, 10 ml, 20 ml, 25 ml, 50 ml, 100 ml). Bình eclen, cốc đong, ống đong, phễu lọc, giấy lọc, … (các dụng cụ được rửa sạch bằng hỗn hợp rửa sunfocromic sau đó tráng lại nhiều lần bằng nước cất siêu sạch).

* Màng lọc 0,45 µm, Whatman, Nhật Bản.

2.1.2. Hoá chất

- Khí Nitơ 99,99%, Công ty Air Liquit

- Axít clohydric HCl nồng độ 37%, PA, Merck

- Axít nitric HNO3 nồng độ 65%, PA, Merck

- Axít sunfuric H2SO4 nồng độ 98%, PA, Merck

- Axít pecloric HClO4 98%, PA, Merck

- Axit stearic ≥ 99%, PA, Merck

- Natri hydrôxyt NaOH, PA, Merck

- Etanol C2H5OH, PA, Merck

- Diclometan CH2Cl2, PA, Merck

- Litipeclorat ngậm 5H2O: LiClO4.5H2O, Sigma-Aldrich

- Các loại hóa chất chuẩn dạng selen đều thuộc loại tinh khiết phân tích:

+ Se(IV) - Na2SeO3 - Natri selenit 99%, Sigma-Aldrich.

+ Se(VI) - Na2SeO4 - Natri selenat 99%, Sigma-Aldrich.

+ Se-Cyst - C6H12N2O4Se2 - Selencystin 99%, Sigma.

+ DMDSe - (CH3)2Se2 - Dimetyl diselenua 98% (d = 1,987), Sigma.

- Các dung dịch chuẩn: Zn(II), Pb(II), Cu(II), Mn(II), Cd(II), Fe(III) dưới dạng muối nitrat, As(V) dưới dạng H3AsO4,... đều thuộc loại PA của Merck.

- Mẫu cá chuẩn DORM-2, hàm lượng selen tổng 1,40 ± 0.09 mg/kg

2.2. NỘI DUNG THỰC NGHIỆM

2.2.1. Pha các dung dịch chuẩn

- Se(IV) (nồng độ 1000mg/l): cân 1,376g Na2SeO3 cho vào bình định mức 1000 ml, thêm nước cất siêu sạch, lắc cho tan hết và định mức bằng nước cất siêu sạch đến vạch.

- Se(VI) (nồng độ 1000mg/l): cân 1,32g Na2SeO4 cho vào bình định mức 1000 ml đã có sẵn 0,35ml HNO3 đặc (d = 1,4) trong nước cất siêu sạch, lắc cho tan hết và định mức bằng nước cất siêu sạch đến vạch.

- Se-Cyst (nồng độ 1000mg/l): cân 0,101g Se-Cyst cho vào bình định mức 100ml, thêm vào dung dịch HCl 0,1M, lắc cho tan hết và định mức đến vạch bằng dung dịch HCl 0,1M, dung dịch được bảo quản trong ngăn mát của tủ lạnh.

- DMDSe (nồng độ 1000mg/l): hút 51,3µl (tức 0,102g) DMDSe cho vào bình định mức 100ml và định mức đến vạch bằng dung môi etanol. Dung dịch được bảo quản trong ngăn mát của tủ lạnh.

- LiClO4 2M/etanol : cân 3,2g LiClO4.5H2O cho vào bình định mức 10ml và

định mức đến vạch bằng dung môi etanol. Dung dịch được sử dụng trong ngày.

- Axít stearic 1000mg/l: cân 0,1g axít stearic cho vào bình định mức 100ml, thêm etanol vào và lắc cho tan hết, tiếp tục định mức bằng etanol cho đến vạch.

- Các dung dịch chuẩn: Cu(II), Pb(II), Zn(II), Cd(II), Fe(III), As(V),... (nồng

độ 1000mg/l) được pha từ dung dịch chuẩn của Merck bằng nước cất siêu sạch.

- Các dung dịch làm việc được pha loãng hàng ngày từ dung dịch đặc 1000mg/l bằng nước cất siêu sạch, riêng DMDSe và axít stearic được pha loãng bằng dung môi etanol.

2.2.2. Chuẩn bị mẫu phân tích

Lấy mẫu:

Với mục đích nghiên cứu xác định hàm lượng tổng và dạng selen trong mẫu hải sản, chúng tôi đặt mua mẫu hải sản còn tươi (các mẫu cá, tôm sú, ngao) với lượng vừa đủ cho việc phân tích định lượng.

Gia công mẫu [99,100]:

Để giữ nguyên các dạng ban đầu của selen, hải sản phải còn tươi, sau đó rửa sạch và chuẩn bị mẫu theo cấu tạo của từng loại, sao cho chỉ cần thu phần ăn được.

Cụ thể:

- Tôm: bóc vỏ, chỉ lấy phần thịt, cắt nhỏ

- Cá: cắt đầu, làm vẩy, bỏ ruột, cắt nhỏ

- Ngao: bỏ vỏ, lấy phần thân ra và bỏ phân đi chỉ lấy phần ăn được

Bảo quản mẫu [99,100]:

Tất cả những phần mẫu thu được đem khô đông (lyophilisation) ở -24oC trong thời gian 72h. Mẫu tiếp tục được nghiền nhỏ, trộn đều, đóng gói và bảo quản trong ngăn mát của tủ lạnh.

2.2.3. Các bước nghiên cứu để xây dựng quy trình phân tích bằng phương pháp Von-Ampe hòa tan

2.2.3.1. Nghiên cứu các điều kiện phân tích tối ưu

a. Nghiên cứu chọn dung dịch nền điện li

Dung dịch nền điện li là một yếu tố quan trọng trong phương pháp phân tích Von-Ampe hòa tan, quyết định đến độ dẫn điện của dung dịch phân tích, ảnh hưởng đến sự tồn tại của các ion, các chất cần phân tích và do đó ảnh hưởng đến cường độ dòng pic hòa tan và thế đỉnh pic.

Để lựa chọn dung dịch nền điện li, chúng tôi tiến hành theo các bước sau:

- Nghiên cứu chọn dung dịch điện li: dung dịch điện li phải là dung dịch mà

ở đó chất cần phân tích cho tín hiệu Ip cao, chân pic thấp và pic cân đối.

- Nghiên cứu nồng độ dung dịch điện li: thay đổi nồng độ dung dịch điện li trong một khoảng rộng và lựa chọn vùng nồng độ mà tại đó chất cần phân tích cho Ip ổn định, cao và cân đối.

b. Nghiên cứu chọn các thông số kỹ thuật ghi đo tối ưu

Các thông số kỹ thuật ghi đo ảnh hưởng đến độ lớn của cường độ dòng pic cũng như thế đỉnh pic và độ phân giải của đỉnh pic. Để nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số này, chúng tôi thay đổi các giá trị thông số ghi đo trong một khoảng thích hợp và ghi đo pic tương ứng. Tổng hợp các giá trị Ip ghi đo được và lựa chọn thông số ghi đo tối ưu là thông số mà tại đó Ip đạt giá trị cao và pic cân đối.

Các thông số kỹ thuật ghi đo được nghiên cứu lần lượt như sau:

- Nghiên cứu thế điện phân làm giàu

- Nghiên cứu thời gian điện phân làm giàu

- Nghiên cứu tốc độ quét thế

- Nghiên cứu biên độ xung

- Nghiên cứu thời gian đặt xung

- Nghiên cứu tốc độ khuấy dung dịch

- Nghiên cứu kích thước giọt Hg

- Nghiên cứu thời gian cân bằng

- Nghiên cứu thời gian sục khí N2 (đuổi ôxy hòa tan trong dung dịch)

2.2.3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của các ion, các chất đến phép ghi đo chất cần phân tích

Chúng tôi nghiên cứu ảnh hưởng của các ion kim loại có thể tồn tại trong mẫu nghiên cứu mà có thế đỉnh pic gần với thế đỉnh pic của chất cần phân tích hoặc thường có mặt nhiều trong các mẫu môi trường. Bằng cách ghi đo Ip của chất cần phân tích khi không thêm và khi thêm các ion nghiên cứu sự ảnh hưởng, chúng tôi tính toán được tỉ lệ giữa chúng và tìm ra giá trị mà ở đó Ip của chất cần phân tích bắt đầu có sự thay đổi (tăng hoặc giảm) khoảng 10%.

2.2.3.3. Xây dựng đường chuẩn.

- Để xác định hàm lượng chất phân tích trong mẫu, người ta thường xây dựng phương trình đường chuẩn biểu diễn sự phụ thuộc tuyến tính của I và C có dạng:

I = k.C

- Chúng tôi tiến hành xây dựng đường chuẩn của các chất cần phân tích ở hai vùng nồng độ (0,08 ÷ 1) ppb và (0,8 ÷ 10) ppb đối với Se(IV); (0,5 ÷ 8) ppb và (5 ÷

45) ppb đối với Se-Cyst và vùng nồng độ (2 ÷ 22) ppb đối với DMDSe.

2.2.3.4. Đánh giá độ tin cậy, độ chính xác của phương pháp

Tiến hành đánh giá phương pháp dựa trên nghiên cứu độ lặp lại, tính toán giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của phương pháp.

Độ tin cậy, độ chính xác của phương pháp còn được đánh giá thông qua sự so

sánh kết quả phân tích mẫu với phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử sử dụng lò graphit (GFAAS) và phân tích mẫu chuẩn Quốc tế.

2.2.3.5. Xây dựng quy trình phân tích và áp dụng để định lượng hàm lượng tổng và một số dạng selen trong mẫu hải sản

- Trên cơ sở tham khảo các tài liệu, chúng tôi tiến hành nghiên cứu các điều kiện phân tích tối ưu, từ đó đưa ra quy trình phân tích tổng và dạng selen trong hải sản.

- Áp dụng quy trình phân tích đã nghiên cứu, thiết lập để xác định hàm lượng tổng và dạng của selen

- Đánh giá quy trình phân tích thông qua nghiên cứu độ thu hồi, hiệu suất chiết

2.2.4. Xử lí số liệu thực nghiệm

Các số liệu thực nghiệm được xử lí theo phương pháp thống kê toán học.

- Độ lặp lại của phương pháp được đánh giá thông qua các đại lượng thống kê như độ lệch chuẩn S, độ lệch chuẩn trung bình S , hệ số biến động V khi tiến

hành 10 phép ghi đo liên tục đối với cùng một dung dịch ghi đo [101,102].

+ Độ lệch chuẩn S:

(2.1)

+ Độ lệch chuẩn trung bình:

(2.2)

+ Hệ số biến động:

Trong đó:

v S .100 %

(2.3)

Xi: giá trị ghi đo được thứ i X: giá trị trung bình

N: số lần thực nghiệm