Phân tích hàm lượng một số dạng crom, mangan trong lá chè trên địa bàn huyện Mộc Châu và huyện bắc yên tỉnh Sơn La - 2

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1. Sản lượng chè của các nước trên thế giới 7

Bảng 1.2. Hàm lượng EGCG, ECG, EC, GA, caffeine trong 45 mẫu chè 9

Bảng 1.3. Giá trị nhiệt độ điểm mù của một số chất hoạt động bề mặt 22

Bảng 1.4. Phương pháp CPE-FAAS xác định dạng Mn 29

Bảng 1.5. Hàm lượng Mn trong một số mẫu chè Thái Nguyên 32

Bảng 2.1. Vị trí thu các mẫu chè tại huyện Mộc Châu 40

Bảng 2.2. Vị trí thu hái các mẫu chè tại xã Tà Xùa, huyện Bắc Yên 43

Bảng 2.3. Các điều kiện tối ưu phép đo FAAS đối với Mn 52

Bảng 2.4. Các điều kiện đo phổ GFAAS của Cr 53

Bảng 2.5. Chương trình nhiệt độ đo phổ GFAAS của Cr 53

Bảng 3.1. Khảo sát đồng thời pH và chất tạo phức CPE Mn(II) 55

Bảng 3.2. Khảo sát đồng thời pH và chất tạo phức CPE Cr(III) 58

Bảng 3.3. Sự ảnh hưởng của nồng độ 8-HQ đến hiệu suất chiết Mn(II) 61

Bảng 3.4. Sự ảnh hưởng của nồng độ 8-HQ đến hiệu suất chiết Cr(III) 62

Bảng 3.5. Ảnh hưởng nồng độ TX-100 và TX-114 đến hiệu suất chiết Mn(II) 64

Bảng 3.6. Ảnh hưởng nồng độ TX-100 và TX-114 đến hiệu suất chiết Cr(III) 66

Bảng 3.7. Sự ảnh hưởng của nhiệt độ ủ đến hiệu suất chiết Mn(II) 69

Bảng 3.8. Sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất chiết Cr(III) 70

Bảng 3.9. Sự ảnh hưởng của thời gian chiết đến hiệu suất chiết Mn(II) 72

Bảng 3.10. Sự ảnh hưởng của thời gian chiết đến hiệu suất chiết Cr(III) 73

Bảng 3.11. Sự ảnh hưởng của nồng độ NaCl đến hiệu suất CPE Mn(II) 75

Bảng 3.12. Sự ảnh hưởng của nồng độ NaCl đến hiệu suất CPE Cr(III) 76

Bảng 3.13. Sự ảnh hưởng của thời gian ly tâm đến hiệu suất CPE Mn(II) 78

Bảng 3.14. Sự ảnh hưởng của thời gian ly tâm đến hiệu suất CPE Cr(III) 79

Bảng 3.15. Khảo sát khả năng khử Cr(VI) thành Cr(III) của NH2OH.HCl 81

Bảng 3.16. Khảo sát khả năng khử Cr(VI) thành Cr(III) của C6H8O682

Bảng 3.17. Sự ảnh hưởng của các cation Mg2+, Ca2+ đến CPE Mn(II) và Cr(III) ...84 Bảng 3.18. Sự ảnh hưởng của các cation Al3+, Zn2+ đến CPE Mn(II), Cr(III) 85

Bảng 3.19. Sự ảnh hưởng của các ion Fe3+, Pb2+, Cu2+, Ni2+86

Bảng 3.20. Giới hạn nồng độ xen lấn của các cation đến CPE Mn(II) và Cr(III) ...87

Bảng 3.21. Nồng độ của các nguyên tố Al3+, Zn2+, Fe3+, Pb2+, Cu2+, Ni2+ trong các mẫu chè nghiên cứu 88

Bảng 3.22. Các điều kiện tối ưu cho phép chiết điểm mù Mn(II) và Cr(III) 89

Bảng 3.23. Hiệu suất thu hồi của quy trình chiết điểm mù Mn(II) 89

Bảng 3.24. Hiệu suất thu hồi của quy trình chiết điểm mù Cr(III) 90

Bảng 3.25. Khảo sát khoảng tuyến tính của Mn trong HNO3 1% 94

Bảng 3.26. Sự phụ thuộc của độ hấp thụ vào nồng độ Mn 95

Bảng 3.27. Độ chệch của các giá trị đo khỏi đường chuẩn phân tích tổng Mn 96

Bảng 3.28. Độ hấp thụ và nồng độ tính của các dung dịch có cùng nồng độ 97

Bảng 3.29. Khảo sát khoảng tuyến tính của Cr trong HNO3 0,5% 98

Bảng 3.30. Sự phụ thuộc của độ hấp thụ vào nồng độ Cr 99

Bảng 3.31. Độ chệch của các giá trị đo khỏi đường chuẩn phân tích tổng Cr 100

Bảng 3.32. Độ hấp thụ và nồng độ tính của các dung dịch Cr 2,0 µg/L 101

Bảng 3.33. Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính CPE-FAAS đối với Mn(II) 102

Bảng 3.34. Sự phụ thuộc của độ hấp thụ vào nồng độ Mn trong CPE 103

Bảng 3.35. Độ chệch của các giá trị đo khỏi đường chuẩn CPE-FAAS Mn 104

Bảng 3.36. Độ hấp thụ và nồng độ tính của 14 dung dịch CPE Mn 0,1 mg/L 105

Bảng 3.37. Khảo sát khoảng tuyến tính chiết điểm mù Cr(III) 106

Bảng 3.38. Sự phụ thuộc của độ hấp thụ vào nồng độ Cr trong CPE 107

Bảng 3.39. Kết quả độ chệch của các giá trị đo khỏi đường chuẩn CPE Cr 108

Bảng 3.40. Độ hấp thụ và nồng độ tính của 14 dung dịch CPE Cr (2,0 µg/L) 108

Bảng 3.41. Hàm lượng tổng Mn trong lá chè Tà Xùa 109

Bảng 3.42. Hàm lượng tổng Mn trong lá chè Mộc Châu 110

Bảng 3.43. So sánh hàm lượng tổng Mn trong lá chè trong một số nghiên cứu 112

Bảng 3.44. Hàm lượng tổng Cr trong lá chè Tà Xùa 113

Bảng 3.45. Hàm lượng tổng Cr trong lá chè Mộc Châu 114

Bảng 3.46. So sánh hàm lượng tổng Cr trong lá chè trong một số nghiên cứu 115

Bảng 3.47. So sánh kỹ thuật vô cơ hóa và chiết điểm mù phân tích tổng Mn trong nước chè 116

Bảng 3.48. Hàm lượng tổng Mn trong nước chè Tà Xùa theo thời gian chiết 117

Bảng 3.49. Hàm lượng tổng Mn trong nước chè Mộc Châu theo thời gian chiết .118 Bảng 3.50. Hàm lượng Mn trong nước chè của một số nghiên cứu 119

Bảng 3.51. Kết quả phân tích hàm lượng dạng Mn trong nước chè Tà Xùa 120

Bảng 3.52. Kết quả phân tích dạng Mn trong nước chè Mộc Châu 122

Bảng 3.53. So sánh kỹ thuật vô cơ hóa và chiết điểm mù phân tích tổng Cr trong nước chè 124

Bảng 3.54. Hàm lượng Cr tổng chiết trong các mẫu nước chè Tà Xùa 125

Bảng 3.55. Hàm lượng tổng Cr tổng chiết trong nước chè Mộc Châu 126

Bảng 3.56. Hàm lượng dạng Cr trong các mẫu nước chè Tà Xùa 128

Bảng 3.57. Hàm lượng dạng Cr trong các mẫu nước chè Mộc Châu 129

DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ

Hình 1.1. Quá trình tạo mixen của chất hoạt động bề mặt 20

Hình 1.2. Tần suất sử dụng chất hoạt động bề mặt trong CPE 21

Hình 1.3. Tần suất sử dụng tác nhân tạo phức trong CPE 21

Hình 1.4. Quy trình chiết điểm mù xác định kim loại 24

Hình 1.5. Tần suất sử dụng các phương pháp phân tích kết hợp với CPE 25

Hình 2.1. Hệ thống quang phổ hấp thụ nguyên tử tử AAS ZEEnit 700 37

Hình 2.2. Thu hái mẫu chè tại huyện Mộc Châu 40

Hình 2.3. Bản đồ thu mẫu chè tại huyện Mộc Châu 41

Hình 2.4. Thu hái chè cổ thụ tại xã Tà Xùa, huyện Bắc Yên 42

Hình 2.6. Sơ đồ phân tích hàm lượng tổng Mn, Cr trong lá chè 47

Hình 3.1. Sự ảnh hưởng của pH đối với CPE Mn(II) thuốc thử 8-HQ 56

Hình 3.2. Sự ảnh hưởng của pH đối với CPE Mn(II) thuốc thử PAN 56

Hình 3.3. Sự ảnh hưởng của pH đối với CPE Cr(III) thuốc thử 8-HQ 59

Hình 3.4. Sự ảnh hưởng của pH đối với CPE Cr(III) thuốc thử PAN 59

Hình 3.5. Sự ảnh hưởng của nồng độ 8-HQ đến hiệu suất chiết Mn(II) 61

Hình 3.6. Sự ảnh hưởng của nồng độ 8-HQ đến hiệu suất chiết Cr(III) 63

Hình 3.7. Sự ảnh hưởng của nồng độ TX-100 đến hiệu suất chiết Mn(II) 64

Hình 3.8. Sự ảnh hưởng của nồng độ TX-114 đến hiệu suất chiết Mn(II) 65

Hình 3.9. Sự ảnh hưởng của nồng độ TX-100 đến hiệu suất chiết Cr(III) 67

Hình 3.10. Sự ảnh hưởng của nồng độ TX-114 đến hiệu suất chiết Cr(III) 67

Hình 3.11. Sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất chiết Mn(II) 69

Hình 3.12. Sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất chiết Cr(III) 71

Hình 3.13. Sự ảnh hưởng của thời gian chiết đến hiệu suất chiết Mn(II) 72

Hình 3.14. Sự ảnh hưởng của thời gian chiết đến hiệu suất chiết Cr(III) 73

Hình 3.15. Sự ảnh hưởng của nồng độ NaCl đến hiệu suất chiết Mn(II) 75

Hình 3.16. Sự ảnh hưởng của nồng độ NaCl đến hiệu suất chiết Cr(III) 77

Hình 3.17. Sự ảnh hưởng của thời gian ly tâm đến hiệu suất chiết Mn(II) 78

Hình 3.18. Sự ảnh hưởng của thời gian ly tâm đến hiệu suất chiết Cr(III) 80

Hình 3.19. Khả năng khử Cr(VI) thành Cr(III) của NH2OH.HCl 82

Hình 3.20. Khả năng khử Cr(VI) thành Cr(III) của C6H8O683

Hình 3.21. Sơ đồ quy trình CPE phân tích tổng Mn trong nước chè 91

Hình 3.22. Sơ đồ quy trình phân tích dạng Mn(II)-flavonoid trong nước chè 92

Hình 3.23. Sơ đồ quy trình phân tích tổng Cr trong nước chè 93

Hình 3.24. Sơ đồ quy trình phân tích dạng Cr(III) trong nước chè 94

Hình 3.25. Khoảng tuyến tính của Mn trong môi trường HNO3 1% 95

Hình 3.26. Đường chuẩn xác định hàm lượng tổng Mn 96

Hình 3.27. Khoảng tuyến tính của Cr trong môi trường HNO3 0,5% 98

Hình 3.28. Đường chuẩn xác định hàm lượng tổng Cr 99

Hình 3.29. Khoảng tuyến tính CPE - FAAS đối với Mn(II) 102

Hình 3.30. Đường chuẩn CPE xác định dạng Mn 103

Hình 3.31. Khoảng tuyến tính CPE - GFAAS đối với Cr(III) 106

Hình 3.32. Đường chuẩn CPE phân tích dạng Cr 107

Hình 3.33. Hàm lượng trung bình Mn trong lá chè Tà Xùa 110

Hình 3.34. Hàm lượng trung bình Mn trong lá chè Mộc Châu 111

Hình 2.35. Hàm lượng trung bình Cr trong lá chè Tà Xùa 113

Hình 3.36. Hàm lượng Cr trung bình trong các mẫu chè Mộc Châu 115

Hình 3.37. Hàm lượng tổng Mn trong nước chè Tà Xùa theo thời gian chiết 117

Hình 3.38. Hàm lượng tổng Mn trong nước chè Mộc Châu theo thời gian chiết 119

Hình 3.39. a) Biểu đồ sự phân bố dạng Mn trong các mẫu chè CT1, CT2 và TXA ... 121 Hình 3.39. b) Biểu đồ sự phân bố dạng Mn trong các mẫu chè TXC, BB và MV 121

Hình 3.40. a) Biểu đồ sự phân bố dạng Mn trong các mẫu chè CĐ-NT, S89-NT, BM- PLvà SK-PL 123

Hình 3.40. b) Biểu đồ sự phân bố dạng Mn trong các mẫu chè. BH1-TL, BH2-TL, TK7- CS và TK2-CS 123

Hình 3.41. Hàm lượng tổng Cr trong nước chè Tà Xùa 125

Hình 3.42. Hàm lượng tổng Cr trong nước chè Mộc Châu 126

Hình 3.43. Biểu đồ sự phân bố dạng Cr trong các mẫu chè Tà Xùa 128

Hình 3.44. Biểu đồ sự phân bố dạng Cr trong các mẫu chè Mộc Châu 130

KÝ HIỆU TỪ VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT

STT

Ký hiệu chữ viết tắt	Tên Tiếng Anh	Tên Tiếng Việt
1	LLE	Liquid Liquid Extraction	Chiết lỏng lỏng
2	SPE	Solid Phase Extraction	Chiết pha rắn
3	CE	Capillary Electrophoresis	Điện di mao quản
4	SEC	Size exclusion chromatography	Sắc ký rây phân tử
5	AAS	Atomic Absorption Spectroscopy	Phổ hấp thụ nguyên tử
6	HPLC	High Performance Liquid Chromatography	Sắc ký lỏng hiệu năng cao
7	CPE	Cloud Point Extraction	Chiết điểm mù
8	UV-Vis	Ultraviolet-Visible Spectroscopy	Phổ tử ngoại – khả kiến (Phổ trắc quang)
9	FAAS	Flame Atomic Absorption Spectroscopy	Quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa
10	HCL	Hollow-Cathode Lamp	Đèn catot rỗng
11	GFAAS	Graphite Furnace Atomic Absorption Spectroscopy	Quang phổ hấp thụ nguyên tử lò graphit
12	ICP-OES	Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry	Quang phổ phát xạ nguyên tử nguồn plasma cao tần
13	ICP-MS	Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry	Phổ khối nguồn plasma cao tần
14	VCH		Kỹ thuật vô cơ hóa
15	VCHU		Kỹ thuật vô cơ hóa ướt
16	CMC	Critical Micelle Concentration	Nồng độ mixen tới hạn

Có thể bạn quan tâm!

• Phân tích hàm lượng một số dạng crom, mangan trong lá chè trên địa bàn huyện Mộc Châu và huyện bắc yên tỉnh Sơn La - 1
• Nguồn Gốc, Đặc Điểm Và Sự Phân Bố Của Cây Chè
• Phân tích hàm lượng một số dạng crom, mangan trong lá chè trên địa bàn huyện Mộc Châu và huyện bắc yên tỉnh Sơn La - 4
• Quá Trình Tạo Mixen Của Chất Hoạt Động Bề Mặt

Xem toàn bộ 175 trang tài liệu này.

MỞ ĐẦU

Chè là đồ uống được hơn bốn tỉ người trên Thế giới sử dụng vì nó có lợi cho sức khỏe. Uống chè có tác dụng ngăn ngừa các bệnh về tim mạch, cao huyết áp và ung thư. Hợp chất catechin trong chè xanh được cho có tác dụng ức chế sự sinh sản của gốc tự do (free radical) trong thành động mạch cũng như chống lại sự hình thành những cục máu đông [1, 2, 3]. Ngoài các thành phần hữu cơ, trong chè chứa nhiều ion kim loại tồn tại ở dạng liên kết với hợp chất hữu cơ và dạng tự do như: Ca, K, Mg, Na, Mn, Fe, Zn, Cu, Co, Cd, Cr, Ni, Pb, As, Mo, Al và một số kim loại khác [4, 5].

Tác dụng sinh học của Mn, Cr phụ thuộc vào dạng hóa học của nó. Trong nước chè, Mn tồn tại chủ yếu ở hai dạng Mn(II) – flavonoid và Mn(II) – tự do, Cr tồn tại hai dạng chính là Cr(III) và Cr(VI). Dạng Mn(II) – flavonoid có tác dụng sinh học tốt so với hơn dạng Mn(II) – tự do. Trong khi Cr(III) là dạng vi lượng cần thiết cho cơ thể còn dạng Cr(VI) gây độc hại đối với con người. Chính vì vậy, nếu chỉ xác định tổng hàm lượng crom và mangan trong chè là chưa đủ mà cần phải xác định dạng tồn tại của chúng.

Phân tích dạng Mn, Cr trong chè có nhiều phương pháp: Sắc ký lỏng hiệu năng cao ghép nối phổ khối nguồn plasma cảm ứng cao tần (HPLC-ICP-MS), sắc ký lỏng hiệu năng cao ghép nối quang phổ hấp thụ nguyên tử (HPLC-AAS), sắc ký lỏng hiệu năng cao ghép nối phổ phát xạ nguyên tử nguồn plasma cảm ứng cao tần (HPLC- ICP-OES). Tuy nhiên các phương pháp này sử dụng thiết bị đắt tiền, khó khăn để trang bị và sử dụng. Ngoài ra dạng của Mn, Cr được tách bằng kỹ thuật chiết lỏng – lỏng. Tuy nhiên kỹ thuật chiết lỏng - lỏng và định lượng bằng phương pháp thích hợp như AAS, ICP-MS,…Tuy nhiên kỹ thuật chiết lỏng – lỏng thường sử dụng lượng lớn các dung môi hữu cơ độc hại và gây ô nhiễm môi trường. Hiện nay các nhà khoa học phân tích đang hướng tới hoá học xanh sử dụng kỹ thuật chiết mới là kỹ thuật chiết điểm mù. Kỹ thuật chiết điểm mù (Cloud Point Extraction: CPE) có ưu điểm sử dụng lượng nhỏ chất hoạt động bề mặt thân thiện với môi trường, hệ số làm giàu lớn, tiến hành đơn giản và tiết kiệm chi phí trong phân tích.

Một số phương pháp được ứng dụng để định lượng Mn, Cr như: phổ trắc quang (UV-Vis), phân tích kích hoạt nơtron (NAA), quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS), phổ khối nguồn plasma cảm ứng cao tần (ICP-MS), phổ phát xạ nguyên tử

nguồn plasma cảm ứng cao tần (ICP-OES),… Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS là phương pháp có độ chọn lọc, độ nhạy cao, độ lặp lại tốt phù hợp phân tích Mn, Cr sau khi chiết điểm mù.

Tỉnh Sơn La là vùng nguyên liệu chè lớn của vùng Tây Bắc Bộ, trong đó huyện Mộc Châu có vùng nguyên liệu chè khoảng 325ha và huyện Bắc Yên có khoảng 110 ha trồng chè. Chè Tà Xùa – Bắc Yên là loại chè cổ thụ, chất lượng chè ngon đã được nhiều người biết đến. Cho đến nay, ở nước ta chưa có công trình luận án nghiên cứu có hệ thống để xác định Mn, Cr trong chè ở Sơn La.

Do vậy, chúng tôi lựa chọn đề tài “Phân tích hàm lượng một số dạng crom, mangan trong lá chè trên địa bàn huyện Mộc Châu và huyện Bắc Yên tỉnh Sơn La” nhằm nghiên cứu có hệ thống phát triển phương pháp chiết điểm mù và bổ sung thêm những nghiên cứu về thành phần hóa học trong lá chè, qua đó góp phần đánh giá chất lượng chè trên địa bàn nghiên cứu.

Mục tiêu của luận án:

Phát triển kỹ thuật chiết điểm mù kết hợp với AAS để xây dựng phương pháp xác định một số dạng Mn và Cr trong nước chè.

Ứng dụng phương pháp xây dựng được để xác định một số dạng Mn, Cr trong chè thu hái tại huyện Mộc Châu và Bắc Yên tỉnh Sơn La.

Nhiệm vụ của luận án:

- Phân tích hàm lượng Cr, Mn tổng số trong một số mẫu chè thu hái tại huyện Mộc Châu và huyện Bắc Yên tỉnh Sơn La.

- Phát triển kỹ thuật chiết điểm mù kết hợp với AAS để xây dựng phương pháp xác định một số dạng Mn và Cr trong nước chè.

- Ứng dụng phương pháp xây dựng được để xác định dạng Mn(II)-flavonoid và dạng Mn(II)-tự do trong nước chè.

- Ứng dụng phương pháp xây dựng được để xác định dạng dạng Cr(III) và dạng Cr(VI) trong nước chè.

Nội dung nghiên cứu của luận án:

- Nghiên cứu, khảo sát các điều kiện tối ưu cho phép chiết điểm mù Mn, Cr như: chất tạo phức tối ưu (8-Hydroxyquinoline, 1-(2-pyridylazo)-2-naphtol), nồng độ chất tạo phức, chất hoạt động bề mặt (Triton X-100, Triton X-114), nồng độ chất hoạt động bề mặt, pH, nồng độ chất điện ly, nhiệt độ ủ và thời gian ủ.