Luận án Tiến sĩ Hóa học: 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

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ -----------------------------

LÊ SỸ BÌNH

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

LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC

Hà Nội - 2021

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ -----------------------------

LÊ SỸ BÌNH

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

Chuyên ngành: Hóa phân tích

Mã Số: 9.44.01.18

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1. PGS.TS. Vũ Đức Lợi

2. PGS.TS. Đào Văn Bảy

Hà Nội - 2021

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu do tôi thực hiện dưới sự hướng

dẫn khoa học của PGS.TS. Vũ Đức Lợi và PGS.TS. Đào Văn Bảy cùng sự cộng tác

của các đồng nghiệp. Các kết quả nghiên cứu được thực hiện tại Viện Hóa học -

Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam và Trường Đại học Tây Bắc. Các

số liệu và kết quả trong luận án này là hoàn toàn trung thực và chưa từng được công

bố trong bất cứ luận án nào khác.

Tác giả luận án

Lê Sỹ Bình

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Vũ Đức Lợi và

PGS.TS. Đào Văn Bảy đã tận tình hướng dẫn khoa học, chỉ bảo em trong suốt quá

trình học tập và thực hiện các nội dung nghiên cứu của luận án, đã cho em những lời

khuyên bổ ích và động viên trong những lúc em gặp khó khăn và truyền cho em lòng

say mê nghiên cứu khoa học.

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Lãnh đạo Học viện Khoa học và Công

nghệ, Lãnh đạo Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã

tạo mọi điều kiện về thời gian, cơ sở vật chất và hồ sơ thủ tục giúp em hoàn thành

luận án.

Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Tập thể Phòng Hóa phân tích - Viện Hóa

học, TS. Phạm Gia Môn và ThS. Trịnh Hồng Quân và đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong

phân tích mẫu phục vụ luận án.

Tôi xin gửi lời cảm ơn tới Lãnh đạo Trường Đại học Tây Bắc, Lãnh đạo Trung

tâm Thực hành - Thí nghiệm, Trường Đại học Tây Bắc đã tạo điều kiện cho tôi được

sử dụng máy móc thiết bị, cơ sở vật chất và thời gian trong suốt quá trình thực hiện

luận án.

Cuối cùng xin được gửi lời cảm ơn tới gia đình, đồng nghiệp và bạn bè, những

người đã luôn bên cạnh chia sẻ, giúp đỡ và động viên lúc tôi khó khăn để tôi hoàn

thành luận án này.

Tác giả luận án

Lê Sỹ Bình

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ i

LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. ii

MỤC LỤC ................................................................................................................. iii

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ........................................................................... viii

DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ ..................................................................... xi

KÝ HIỆU TỪ VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT ............................................................... xiii

MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ..................................................................................... 4

1.1. Giới thiệu về Mn, Cr ............................................................................................ 4

1.1.1. Giới thiệu về Mn ............................................................................................... 4

1.1.2. Giới thiệu về Cr ................................................................................................. 5

1.2. Giới thiệu chung về cây chè ................................................................................. 6

1.2.1. Nguồn gốc, đặc điểm và sự phân bố của cây chè ............................................. 6

1.2.2. Thành phần hoá học trong lá chè ...................................................................... 8

1.2.3. Công dụng của chè .......................................................................................... 12

1.3. Các kỹ thuật tách chiết Mn, Cr .......................................................................... 14

1.3.1. Chiết lỏng - lỏng .............................................................................................. 14

1.3.2. Điện di mao quản ............................................................................................ 15

1.3.3. Sắc ký rây phân tử ........................................................................................... 16

1.3.4. Chiết pha rắn ................................................................................................... 17

1.3.5. Sắc ký lỏng hiệu năng cao ............................................................................... 18

1.3.6. Chiết điểm mù ................................................................................................. 19

1.4. Các phương pháp phân tích Mn và Cr kết hợp với chiết điểm mù .................... 25

1.4.1. Phương pháp CPE – UV - Vis ........................................................................ 25

1.4.2. Phương pháp CPE - ICP - OES ....................................................................... 26

1.4.3. Phương pháp CPE - ICP - MS ........................................................................ 27

1.4.4. Phương pháp CPE – AAS ............................................................................... 28

1.5. Tình hình nghiên cứu chiết điểm mù ở Việt Nam ............................................. 31

1.6. Điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu ........................ 33

1.6.1. Điều kiện tự nhiên ........................................................................................... 33

1.6.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ................................................................................ 34

iii

CHƯƠNG 2. ĐIỀU KIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM .................. 37

2.1. Máy móc, thiết bị, hóa chất ................................................................................ 37

2.1.1. Máy móc, thiết bị ............................................................................................ 37

2.1.2. Hóa chất .......................................................................................................... 38

2.2. Vị trí, phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu .................................................. 39

2.2.1. Vị trí lấy mẫu .................................................................................................. 39

2.2.2. Phương pháp lấy mẫu, sơ chế và bảo quản mẫu ............................................. 45

2.3. Khảo sát các điều kiện tối ưu phép chiết điểm mù Mn(II), Cr(III) và xây dựng

quy trình CPE-AAS phân tích dạng Mn, Cr trong nước chè .................................... 45

2.3.1. Khảo sát các điều kiện tối ưu phép chiết điểm mù Mn(II), Cr(III) ................. 45

2.3.2. Phân tích hàm lượng tổng Mn, Cr trong lá chè và nước chè .......................... 46

2.3.3. Khảo sát các điều kiện tối ưu phân tích dạng Mn trong nước chè sử dụng CPE

- FAAS ...................................................................................................................... 47

2.3.3.1. Khảo sát các điều kiện phân tích hàm lượng tổng Mn trong nước chè bằng

phương pháp chiết điểm mù ...................................................................................... 47

2.3.3.2. Khảo sát các điều kiện phân tích hàm lượng dạng Mn(II)- flavonoid trong

nước chè bằng phương pháp chiết điểm mù ............................................................. 48

2.3.4. Khảo sát các điều kiện tối ưu phân tích dạng Cr trong nước chè sử dụng CPE

- GFAAS ................................................................................................................... 48

2.3.4.1. Khảo sát các điều kiện phân tích hàm lượng tổng Cr trong nước chè bằng

phương pháp chiết điểm mù ...................................................................................... 48

2.3.4.2. Khảo sát các điều kiện phân tích dạng Cr(III) trong nước chè .................... 49

2.4. Xây dựng và đánh giá các đường chuẩn phân tích Mn, Cr ................................ 49

2.4.1. Đánh giá giới hạn chấp nhận của các đường chuẩn và tính giới hạn phát hiện

(LOD), giới hạn định lượng (LOQ) .......................................................................... 49

2.4.1.1. Đánh giá giới hạn chấp nhận của các đường chuẩn ..................................... 49

2.4.1.2. Tính giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ) ....................... 50

2.4.2. Xây dựng và đánh giá các đường chuẩn phân tích tổng Mn, Cr ..................... 50

2.4.3. Xây dựng và đánh giá các đường chuẩn phân tích dạng Mn, Cr .................... 51

2.5. Các điều kiện đo Mn, Cr trên máy AAS ZEEnit 700 ........................................ 52

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................... 54

3.1. Kết quả khảo sát các điều kiện tối ưu và xây dựng quy trình phân tích dạng Mn,

Cr bằng phương pháp CPE-AAS .............................................................................. 54

3.1.1. Khảo sát đồng thời giá trị pH và loại chất tạo phức ........................................ 54

3.1.1.1. Phép chiết điểm mù Mn(II) .......................................................................... 54

3.1.1.2. Phép chiết điểm mù Cr(III) .......................................................................... 57

3.1.2. Khảo sát nồng độ chất tạo phức 8 - hydroxyquinoline ................................... 60

3.1.2.1. Khảo sát nồng độ 8-HQ tối ưu đối với chiết điểm mù Mn(II) ..................... 60

3.1.2.2. Khảo sát nồng độ 8-HQ tối ưu đối với chiết điểm mù Cr(III) ..................... 61

3.1.3. Khảo sát sự ảnh hưởng của chất hoạt động bề mặt ......................................... 63

3.1.3.1. Khảo sát chất hoạt động bề mặt đối với phép chiết Mn(II) ......................... 63

3.1.3.2. Khảo sát chất hoạt động bề mặt đối với phép chiết Cr(III) .......................... 66

3.1.4. Nghiên cứu lựa chọn nhiệt độ ủ ...................................................................... 68

3.1.4.1. Nghiên cứu lựa chọn nhiệt độ ủ trong phép chiết Mn(II) ............................ 68

3.1.4.2. Nghiên cứu lựa chọn nhiệt độ ủ trong phép chiết Cr(III) ............................ 70

3.1.5. Khảo sát thời gian chiết ................................................................................... 71

3.1.5.1. Khảo sát thời gian chiết Mn(II) .................................................................... 71

3.1.5.2. Khảo sát thời gian chiết Cr(III) .................................................................... 72

3.1.6. Khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ NaCl ...................................................... 74

3.1.6.1. Khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ NaCl chiết điểm mù Mn(II) ............... 74

3.1.6.2. Khảo sát sự ảnh hưởng của lực ion đến chiết điểm mù Cr(III) .................... 76

3.1.7. Khảo sát thời gian ly tâm ................................................................................ 77

3.1.7.1. Khảo sát thời gian ly tâm chiết điểm mù Mn(II) ......................................... 77

3.1.7.2. Khảo sát thời gian ly tâm chiết điểm mù Cr(III) .......................................... 79

3.1.8. Khảo sát chất khử Cr(VI) thành Cr(III) .......................................................... 80

3.19. Khảo sát ảnh hưởng của các cation khác ......................................................... 83

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

3.1.11. Đánh giá hiệu suất thu hồi của quy trình phân tích dạng Mn, Cr ................. 89

3.1.11.1. Hiệu suất thu hồi của quy trình CPE phân tích dạng Mn ........................... 89

3.1.11.2. Hiệu suất thu hồi của quy trình CPE phân tích dạng Cr ............................ 90

3.1.12. Kết quả xây dựng quy trình CPE-AAS phân tích dạng Mn, Cr .................... 90

3.1.12.1. Kết quả xây dựng quy trình phân tích tổng Mn trong nước chè ................ 90

3.1.12.2. Kết quả xây dựng quy trình phân tích dạng Mn(II)-flavonoid .................. 91

3.1.12.3. Kết quả xây dựng quy trình phân tích tổng Cr trong nước chè.................. 92

3.1.12.4. Kết quả xây dựng quy trình phân tích dạng Cr(III) trong nước chè .......... 93

3.2. Kết quả xây dựng các đường chuẩn xác định Mn, Cr ........................................ 94

3.2.1. Kết quả xây dựng đường chuẩn xác định tổng Mn trong lá chè ..................... 94

3.2.1.1. Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính của Mn ................................................ 94

3.2.1.2. Kết quả xây dựng đường chuẩn xác định tổng Mn trong lá chè .................. 95

3.2.1.3. Kết quả đánh giá giới hạn chấp nhận của đường chuẩn xác định tổng Mn,

kết quả tính LOD, LOQ ............................................................................................ 96

3.2.2. Kết quả xây dựng đường chuẩn xác định tổng Cr trong lá chè ....................... 98

3.2.2.1. Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính của Cr ................................................. 98

3.2.2.2. Kết quả xây dựng đường chuẩn xác định tổng Cr trong lá chè.................... 98

3.2.2.3. Kết quả đánh giá giới hạn chấp nhận của đường chuẩn xác định tổng Cr, kết

quả tính LOD, LOQ .................................................................................................. 99

3.2.3. Kết quả xây dựng đường chuẩn xác định dạng Mn trong nước chè ............. 101

3.2.3.1. Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính CPE-FAAS đối với Mn(II) ............... 101

3.2.3.2. Kết quả xây dựng đường chuẩn phân tích dạng Mn .................................. 102

3.2.3.3. Kết quả đánh giá giới hạn chấp nhận của đường chuẩn CPE-FAAS phân tích

dạng Mn, kết quả tính LOD, LOQ .......................................................................... 103

3.2.4. Kết quả xây dựng đường chuẩn xác định dạng Cr trong nước chè ............... 105

3.2.4.1. Khảo sát khoảng tuyến tính CPE-FAAS đối với Cr(III) ............................ 105

3.2.4.2. Kết quả xây dựng đường chuẩn CPE - GFAAS phân tích dạng Cr ........... 106

3.2.4.3. Kết quả đánh giá giới hạn chấp nhận của đường chuẩn CPE-GFAAS phân

tích Cr, kết quả tính LOD, LOQ ............................................................................. 107

3.3. Phân tích hàm lượng Mn, Cr trong mẫu chè .................................................... 109

3.3.1. Phân tích hàm lượng tổng Mn trong lá chè ................................................... 109

3.3.2. Phân tích hàm lượng tổng Cr trong lá chè .................................................... 112

3.3.3. Phân tích hàm lượng dạng Mn trong nước chè ............................................. 116

3.3.3.1. So sánh quy trình xử lý mẫu phân tích tổng Mn trong nước chè theo kỹ

thuật vô cơ hóa và kỹ thuật chiết điểm mù ............................................................. 116

3.3.3.2. Phân tích hàm lượng tổng Mn trong nước chè ........................................... 116

3.3.3.3. Phân tích hàm lượng dạng Mn trong nước chè .......................................... 120

3.3.4. Phân tích hàm lượng dạng Cr trong nước chè .............................................. 124

3.3.4.1. So sánh quy trình xử lý mẫu phân tích tổng Cr trong nước chè theo kỹ thuật

vô cơ hóa và kỹ thuật chiết điểm mù ...................................................................... 124

3.3.4.3. Phân tích hàm lượng tổng Cr trong nước chè ............................................ 124

3.3.4.3. Phân tích hàm lượng dạng Cr trong nước chè............................................ 128

KẾT LUẬN ............................................................................................................ 131

TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 135

PHỤ LỤC…………………………………………………………………………148

vii

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 C6H8O6 ..................... 82

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

viii

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 C6H8O6 ......................................... 83

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

xii

KÝ HIỆU TỪ VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT

Ký hiệu chữ viết

STT

Tên Tiếng Anh

Tên Tiếng Việt

tắt

LLE

Liquid Liquid Extraction

Chiết lỏng lỏng

SPE

Solid Phase Extraction

Chiết pha rắn

Capillary Electrophoresis

Điện di mao quản

Size exclusion

SEC

Sắc ký rây phân tử

chromatography

Atomic Absorption

AAS

Phổ hấp thụ nguyên tử

Spectroscopy

High Performance Liquid

HPLC

Sắc ký lỏng hiệu năng cao

Chromatography

CPE

Cloud Point Extraction

Chiết điểm mù

Ultraviolet-Visible

Phổ tử ngoại – khả kiến

UV-Vis

Spectroscopy

(Phổ trắc quang)

Flame Atomic Absorption

Quang phổ hấp thụ nguyên tử

FAAS

Spectroscopy

ngọn lửa

HCL

Hollow-Cathode Lamp

Đèn catot rỗng

Graphite Furnace Atomic

Quang phổ hấp thụ nguyên tử

GFAAS

Absorption Spectroscopy

lò graphit

Inductively Coupled

Quang phổ phát xạ nguyên tử

ICP-OES

Plasma Optical Emission

nguồn plasma cao tần

Spectrometry

Inductively Coupled

Phổ khối nguồn plasma cao

ICP-MS

Plasma Mass Spectrometry

tần

VCH

Kỹ thuật vô cơ hóa

VCHU

Kỹ thuật vô cơ hóa ướt

Critical Micelle

CMC

Nồng độ mixen tới hạn

Concentration

xiii

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.

- Lựa chọn các điều kiện thích hợp đối với phép đo phổ AAS phân tích Mn, Cr.

- Xây dựng và đánh giá các đường chuẩn xác định hàm lượng tổng Mn, Cr trong

lá chè. Xây dựng đường chuẩn chiết điểm mù xác định dạng Mn, Cr trong nước chè,

xác định LOD, LOQ.

- Xác định hàm lượng Mn, Cr tổng số trong lá chè sử dụng phương pháp vô cơ

hóa ướt và quang phổ hấp thụ nguyên tử.

- Phân tích hàm lượng các dạng Mn(II)-flavonoid và Mn(II)-tự do, Cr(III) và

Cr(VI) trong nước chè sử dụng kỹ thuật chiết điểm mù và quang phổ hấp thụ

nguyên tử.

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

1.1. Giới thiệu về Mn, Cr

1.1.1. Giới thiệu về Mn

Mangan là nguyên tố hóa học ở vị trí ô 25, chu kì 4, nhóm VIIB trong bảng

tuần hoàn các nguyên tố hóa học được J. G. Gahn phát hiện ra nguyên tố Mn năm

1774. Mangan là một trong những nguyên tố phong phú chiếm 0,1% vỏ trái đất và

phân bố rộng rãi trong đất, trầm tích, đá, nước và vật liệu sinh học. Mangan có các

trạng thái oxi hóa phổ biến là +2, +3, +4, +6 và +7, trong đó thái trạng thái oxi hóa

+2 bền nhất. Hàm lượng mangan trung bình trong đất dao động trong khoảng 500 -

900 mg/kg và nồng độ trong nước biển dao động từ 0,1 đến 5 μg/L. Nước mặt có thể

có hàm lượng mangan từ 1- 500 μg /L. Mức mangan trung bình trong nước uống dao

động từ 5 đến 25 μg/L [6].

Các loại hạt, sô cô la, các sản phẩm từ ngũ cốc, động vật giáp xác và động vật

thân mềm, đậu, và trái cây và các sản phẩm trái cây là nguồn Mn phong phú [7]. Đặc

biệt trong lá chè hàm lượng Mn có thể lên tới vài trăm đến hàng nghìn mg/kg [8].

Mangan là một khoáng chất vi lượng có mặt với số lượng rất nhỏ trong cơ thể.

Nó là một trong những chất dinh dưỡng quan trọng nhất cho sức khỏe con người. Cơ

thể người trung bình chứa khoảng 12 mg Mn. Khoảng 43% Mn được tìm thấy trong

hệ xương, phần còn lại tồn tại trong các mô mềm bao gồm gan, tuyến tụy, thận, não

[9]. Mn giúp cơ thể hình thành mô liên kết, xương, các yếu tố đông máu, và hormone

giới tính [9].

Ngoài ra mangan đóng một vai trò trong chuyển hóa carbohydrate, hấp thụ

canxi, và điều chỉnh hàm lượng đường trong máu [10, 11]. Mangan cũng cần thiết

cho chức năng não và thần kinh bình thường [12]. Mangan là một thành phần quan

trọng của hệ thống enzyme, nó là một thành phần của chất chống oxy hóa giúp chống

lại các gốc tự do [13].

Nhu cầu Mn đối với trẻ em từ 1 - 8 tuổi là 1,2 - 1,5 mg/ngày, đối với nam giới

từ 9 - 18 tuổi là 1,9 - 2,2 mg/ngày, đối với nam giới trưởng thành là 2,3 mg/ngày.

Nhu cầu Mn đối với nữ giới từ 9 -18 tuổi là 1,6 mg/ngày, đối với nữ giới trưởng

thành là 1,8 mg/ngày, đối với người mang thai và cho con bú lần lượt là 2,0 mg/ngày

và 2,6 mg/ngày [14].

Tuy vậy, Mn gây độc hại khi được hấp thụ ở nồng độ cao. Với con người,

mangan gây ra hội chứng manganism, gây ảnh hưởng đến hệ thần kinh trung ương, bao

gồm các triệu chứng như đau đầu, mất ngủ, run chân tay, đi lại khó khăn, co thắt cơ

mặt, tâm thần phân liệt và thậm chí ảo giác. Ngoài ra Mn còn gây độc hại tới gan (rối

loạn chuyển hoá glucozơ), phổi, rối loạn nội tiết, tuyến giáp, hệ sinh dục.

Nguồn chính của nhiễm độc Mn được xác định lâm sàng là do phơi nhiễm

trong các công việc thường xuyên tiếp xúc với mangan ở nồng độ quá mức. Nhiễm

độc thần kinh do hít phải Mn trong không khí đã được nghiên cứu ở những người

khai thác mỏ MnO2, công nhân trong các nhà máy pin khô, công nhân sản xuất thép

hoặc thợ hàn [15]. Trong nghiên cứu về 523 thợ hàn tại một số nhà máy ở Thành phố

Thanh Đảo, tỉnh Sơn Đông, Trung Quốc cho thấy có mối tương quan đáng kể giữa

những thợ hàn làm việc lâu năm một số bệnh mắc phải. Hàm lượng mangan trong

không khí tại các nhà máy này trong khoảng 0,01 – 45 mg/m3, giá trị trung bình là

0,13 ± 0,1 mg/m3, với tiêu chuẩn của Trung Quốc là 0,15 mg/m3. Đáng chú ý nhất là

phát hiện 19% thợ hàn làm việc từ 15 năm trở lên bị chứng run tay chân, so với 4%

đối với các thợ hàn làm việc dưới 5 năm [16].

Ngoài ra, một số quốc gia bao gồm Hoa Kỳ, Canada, Argentina, Úc, Bulgaria,

Pháp, Nga, New Zealand, Trung Quốc và Liên minh châu Âu đã chấp thuận sử dụng

phụ gia nhiên liệu Methylcyclopentadienyl Mangan Tricarbonyl (MMT) trong xăng.

Khí thải do đốt xăng chứa Mn làm ô nhiễm đất, bụi và thực vật gần đường và phát

thải thêm Mn cho môi trường. Nước ngầm ở một số vùng có nồng độ Mn cao, gây

độc hại cho con người và môi trường.

1.1.2. Giới thiệu về Cr

Crom là nguyên tố hóa học ở vị trí ô 24, chu kì 4, nhóm VIB trong bảng tuần

hoàn các nguyên tố hóa học. Năm 1797, Louis Nicolas Vauquelin nhận được các mẫu

vật chứa quặng Crocoit. Ông đã sản xuất được CrO3, bằng cách cho quặng Crocoit

phản ứng với HCl. Năm 1798, Vauquelin điều chế được kim loại crom bằng cách

nung crom oxit với than củi. Crom là một kim loại cứng (độ cứng theo thang Mohs

là 8,5), bề mặt bóng, màu xám thép với độ bóng cao và nhiệt độ nóng chảy cao. Các

trạng thái oxi hóa phổ biến của crom là +2, +3 và +6, với +3 là ổn định nhất. Các

trạng thái +1, +4 và +5 là khá hiếm. Các hợp chất của crom với trạng thái oxi hóa +6

là những chất có tính oxi hóa mạnh.

Trong cơ thể người, crom tập trung ở gan, thận, lá lách, mô mềm và xương.

Nghiên cứu chỉ ra Cr (III) là một yếu tố vi lượng thiết yếu liên quan đến việc kiểm

soát chuyển hóa glucose bằng insulin [17]. Đối với nhóm bệnh nhân tiểu đường, chu

kì bán thải trong nước tiểu của crom là 0,97 ngày so với 1,51 ngày đối với nhóm đối

chứng là người bình thường. Lượng crom cần thiết là 35 mg/ngày đối với nam giới

trưởng thành và 25 mg/ngày đối với nữ giới trưởng thành [14]. Một lượng nhỏ Cr (<

2%) trong hợp chất vô cơ được hấp thụ nhưng sự hấp thụ sẽ tăng lên nếu Cr được

cung cấp dưới dạng hợp chất hữu cơ [16]. Một số thực phẩm giàu crom như: thịt bò,

trứng, bông cải xanh, rau chân vịt, cà chua, ngô, khoai lang, yến mạch, đậu xanh, nho,

men bia [17].

2-) gây ảnh hưởng không tốt đối với sức khỏe con người.

Dạng Cr(III) với lượng vừa đủ là cần thiết cho cơ thể nhưng dạng Cr(VI) (tồn

2- hoặc Cr2O7

ở dạng CrO4

Tùy thuộc vào liều lượng, con người có thể bị các bệnh mãn tính về đường hô hấp do

hít phải Cr(VI) như: hen suyễn, viêm phế quản mãn tính, kích thích mãn tính, viêm

họng mãn tính, viêm mũi mãn tính, tắc nghẽn và tăng huyết áp, loét màng nhầy mũi.

Crom gây ra các triệu chứng viêm da bao gồm khô, ban đỏ, nứt da và sưng. Ung thư

ở người liên quan đến Cr thường xảy ra trong hệ thống hô hấp, chủ yếu là phổi, ung

thư mũi và xoang . Phản ứng của Cr (VI) với ascorbate (chất khử) và hydro peoxit

(chất oxi hóa) sẽ cho kết quả trong sự tích tụ các gốc hydroxyl gây ra tổn thương

DNA, đột biến và tăng khả năng ung thư [18, 19].

1.2. Giới thiệu chung về cây chè

1.2.1. Nguồn gốc, đặc điểm và sự phân bố của cây chè

Cây chè đã được mô tả phân loại đầu tiên vào năm 1753 bởi C. Linnaeus trong

cuốn sách Species Plantarum. Cây chè có tên khoa học là Camellia Sinensis. Cây

chè là một loại cây thường xanh có nguồn gốc từ Bắc Ấn Độ và Nam Trung Quốc.

Nó có hoa màu vàng - trắng, lá có răng cưa. Hoa chè ở nách lá, đơn độc hoặc có từ

3 hoa trong một cụm, đường kính 2,5 - 3,5 cm và 6 đến 8 cánh [2].

Cây chè được trồng khoảng 1500 năm trước đây. Cây chè thích hợp ở các

vùng có lượng mưa 12 – 150 cm và nhiệt độ 12 - 30oC. Điều kiện phát triển tối ưu

là lượng mưa 250 - 300 cm và nhiệt độ trung bình 18 - 20oC. Cây chè được trồng ở

các vùng có độ cao từ 2200 mét so với mực nước biển, một số cây chè tìm thấy ở độ

cao 3000 m. Độ cao càng lớn thường kèm theo chất lượng chè tốt hơn. Lượng ánh

sáng cần thiết hằng ngày đối với cây chè là từ 5 đến 11 giờ. Đất trồng chè tốt được

khuyến cáo là loại đất pha cát, khô ráo, thoát khí, lớp đất trồng sâu và giàu dinh dưỡng

với nhiều mùn và pH thấp. Hạn hán, ngập úng, nhiệt độ cao quá mức và sương giá là

những nguyên nhân có hại cho sự sinh trưởng của cây chè và kết quả có thể làm giảm

chất lượng sản phẩm về các mặt hóa học, mùi vị [2].

Vùng có diện tích trồng chè lớn bao gồm phía tây nam Trung Quốc (các tỉnh

Vân Nam, Tứ Xuyên, Quảng Tây, Quý Châu), Bắc Lào, Bắc Việt Nam, Myanma,

Campuchia và vùng phía bắc Ấn độ. Ngoài ra, cây chè còn được trồng ở các vùng

như: phía đông Trung Quốc, Nhật Bản, Nam Triều Tiên, Thái Lan và Đài Loan. Ngày

nay, cây chè được trồng chủ yếu ở vùng có địa hình cao ở vùng vành đai chè và các

nước khác ở vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới và vùng có nhiệt độ ôn hòa như: Sri Lanka,

Indonesia, các nước Trung Phi, Thổ Nhĩ Kỳ, Argentina và Nga [2].

Theo thống kê của Tổ chức Nông lương Liên Hiệp Quốc, sản lượng chè của các

nước trên Thế giới từ năm 2006 đến năm 2013 được thống kê trong bảng 1.1 [20].

Bảng 1.1. Sản lượng chè của các nước trên thế giới (đơn vị tính: nghìn tấn)

Năm Từ 2006- Năm Năm Năm Năm Năm

Nước Đến 2008 2009 2010 2011 2012 2013

Thế giới 3891.2 4040.0 4364.7 4627.0 4784.5 5063.9

Viễn đông 2892.2 3089.7 3280.3 3579.1 3753.3 3965.6

Bangladesh 56.8 60.0 60.0 59.6 62.5 66.2

1150.5 1344.4 1475.1 1623.2 1789.8 1924.5

982.1 970.3 1119.7 1129.0 1200.4 Trung Quốc (Đại lục) Ấn Độ 986.4

Indonesia 150.3 156.9 156.6 150.8 150.9 152.7

Sri Lanka 311.3 291.2 331.4 327.5 328.4 343.1

Việt Nam 158.0 177.3 192.0 202.1 200.0 185.0

Châu Phi 535.9 520.5 616.1 591.7 580.2 649.5

Kenya 345.2 318.3 403.3 383.1 373.1 436.3

Malawi 44.9 52.6 51.6 47.1 42.5 46.5

Rwanda 19.1 20.5 22.2 24.1 24.7 25.2

Tanzania 32.6 32.1 31.6 33.0 32.3 32.4

Uganda 42.4 51.0 59.4 56.3 57.9 58.3

Zimbabwe 12.4 7.3 8.6 8.4 8.5 8.5

97.7 89.8 107.4 107.8 98.3 95.0 Mỹ La tinh và Ca-ri-bê

Argentina 79.6 73.4 90.7 91.2 81.3 78.9

Brazil 8.5 7.6 7.7 7.7 7.8 7.0

Vùng Cận 255.1 238.2 262.0 251.1 251.5 253.5 Đông

Iran 41.4 39.6 27.0 29.5 26.5 26.5

Thổ Nhĩ Kỳ 213.7 198.6 235.0 221.6 225.0 227.0

7.1 7.2 7.2 6.6 6.4 6.5

Châu Đại Dương Nhật Bản 94.7 86.0 83.0 82.1 85.9 84.7

Nguồn: FAO, World tea produc tion and tradeCurrent and future development, 2015

Hiện nay, trên thế giới có các loại chè thương phẩm bao gồm: chè xanh, chè

đen, chè ôlong, chè trắng, chè vàng, chè đỏ và chè lên men. Tùy theo cách chế biến

mà thu được các loại chè trên. Khoảng chừng 76 - 78% lượng chè sản xuất và tiêu

thụ trên thế giới là chè đen, 20 - 22% là chè xanh, nhỏ hơn 2% là chè ôlong [20].

1.2.2. Thành phần hoá học trong lá chè

12.2.1. Các hợp chất hữu cơ

Thành phần hóa học của chè rất phức tạp bao gồm: polyphenol, ancaloit

(caffein, theophylline và theobromine), axit amin, carbohydrate, protein, chất diệp

lục, khoáng chất và các nguyên tố vi lượng, và một số hợp chất khác [2, 20].

Trong số các chất polyphenol có trong trà, thì flavonoid là nhóm quan trọng

nhất vì chính các chất nhóm này có tác dụng chống oxi hoá. Thành phần chính của

flavonoid là các hợp chất flavanol, hay còn gọi là các catechin. Các hợp chất flavanol

chính có trong chè là: catechin (C), epicatechin (EC), epicatechin gallate (ECG),

gallocatechin (GC), epigallocatechin (EGC), và epigallocatechin gallate (EGCG) [21,

22, 23, 24, 25].

C. Cabrera và cộng sự đã dùng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)

để xác định các chất EGCG, EGC, ECG, EC, gallic acid và caffeine trong 45 mẫu chè

do một số quốc gia sản xuất. Kết quả thu được hàm lượng các chất được trình bày

trong bảng 1.2 [26].

Bảng 1.2. Hàm lượng EGCG, ECG, EC, GA, caffeine trong 45 mẫu chè (mg/g)

Số

Mẫu chè

EGCG

EGC

ECG

EC GA

caffeine

mẫu

73.3

32.1

10.4

14.1

0.7

38.3

27.9

3.9

11.5

7.4

2.5

47.4

11.8

7.3

3.1

3.5

1.2

29.1

12.3

20.1

4.4

4.0

3.1

41.5

Chè xanh, SenCha (Nhật Bản) Chè đen, Assam (Bắc Ấn độ) Chè Ôlong (Trung Quốc) Chè đen, Keemun (Trung Quốc)

4.1

4.8

4.4

6.1

0.04

86.6

Chè đỏ (Nam Phi)

17.8 6

41.7

9.5

6.6

3.6

61.8

12.5

40.7

9.6

4.9

6.7

48.9

Chè đen, Ceylan (Sri Lanka) Chè hương liệu cam, Earl Grey (Trung Quốc)

30.1

33.7

13.5

9.1

2.8

67.4

Chè đen (Sri Lanka)

94.8

39.7

45.6

21.2

1.4

25.7

82.3

35.2

13.5

9.6

1.5

30.1

1.4

5.8

0.2

0.6

0.04

7.5

85.1

5.9

20.6

11.4

4.5

45.0

84.2

45.3

14.4

13.8

0.7

103.5

44.1

23.0

8.1

0.3

34.4

77.1

24.3

14.8

9.8

0.8

37.4

Chè xanh, Jasmine (Nhật Bản) Chè xanh, Kokaicha (Nhật Bản) Chè đỏ, Pu-erh (Trung Quốc) Chè đen, Darjeeling (Ấn Độ) Chè xanh, Bancha (Nhật Bản) Chè xanh, Paimutan (Trung Quốc) Chè xanh (Trung Quốc)

L. S. Lee và các cộng sự đã phân tích hàm lượng các thành phần hóa học trong

4 mẫu chè xanh Hàn Quốc sử dụng phương pháp HPLC và đầu dò sử dụng đầu dò

diod array tử ngoại (PDA-UV). Kết quả hàm lượng các chất trong các mẫu chè như

sau: Theanine 2,19 - 6,46 mg/g, Theobromine 2,83 - 8,81 mg/g, Caffeine 26,74 -

29,54 mg/g, Gallo catechin 2,28 - 3,65 mg/g, EGC 30,52 - 40,34 mg/g, catechin 0,99

- 2,48 mg/g, EC 11,84 - 12,59 mg/g, EGCG 103,95 - 112,86 mg/g, GCG 5,61 - 6,76

mg/g, ECG 38,14 - 41,19 mg/g, Gallated catechins 148,85 - 158,07 mg/g, tổng hàm

lượng các catechin 200,40 - 215,19 mg/g [27].

Phạm Thành Quân và cộng sự xác định hàm lượng các hợp chất catechin và

cafein trong 5 loại chè ở Bảo Lộc - Lâm Đồng bằng phương pháp trích ly có hỗ trợ

vi sóng và phân tích bằng phương pháp HPLC. Kết quả thu được tính theo khối lượng

chè khô là: epicatechin (EC) 9,3-19,4 mg/g, epigallocatechin gallate (EGCG) 91,1-

163,0 mg/g, epigallocatechin (ECG) 16,3-28,2 mg/g, Catechin (C) 0,8-8,7 mg/g,

caffeine 25,0-33,0 mg/g [28].

Giang Trung Khoa và cộng sự xác định thành phần hóa học cơ bản trong chè

Trung du. Trong các loại nguyên liệu nghiên cứu, hàm lượng polyphenol tổng số dao

động từ 13,23% đến 21,73%, hàm lượng cafein dao động từ 2,06% đến 4,68%, hàm

lượng catechin tổng số dao động từ 10,80% đến 15,93% chất khô. Trong các catechin,

hàm lượng EGCG > EGC > ECG > EC > C. EGCG và ECG tăng dần từ lá già đến

búp 1 tôm 3 lá, quy luật này là ngược lại với EGC [29].

Nguyễn Thị Thanh Mai và cộng sự phân tích thành phần cơ giới và thành

phần hóa học của các mẫu chè xanh thu hái ở các vụ khác nhau trong năm ở các vùng

trồng chè Thái Nguyên, Phú Thọ, Mộc Châu nhằm mục đích xây dựng tiêu chuẩn chè

nguyên liệu sử dụng trong chế biến bột chiết chè xanh chất lượng cao. Kết quả cho

thấy, chè trồng tại Mộc Châu thu hái vào vụ Hè - Thu có hàm lượng polyphenol cao

nhất lớn hơn 15%, chất hoà tan 40 - 45%, tanin 20 - 24% (tính theo khối lượng khô)

[30].

T. Atomssa T và A. V. Gholap (2015) đã xác định hàm lượng tổng của các

catechin (EGCG, EGC, ECG, EC) trong mẫu chè xanh Ethiopia và Sri Lanka bằng

phương pháp trắc quang. Kết quả thu được hàm lượng tổng các catechin trong chè

xanh Ethiopia và Sri Lanka lần lượt là 171,4 ± 0,01 mg/g và 71,7 ± 0,12 mg/g đối với

mẫu chè khô [31].

1.2.2.2. Các nguyên tố vi lượng

Ngoài các thành phần hữu cơ, trong chè còn chứa nhiều nguyên tố phi kim và

kim loại [5, 32, 33, 34]. Tác giả R. F. Milani và cộng sự đã sử dụng kỹ thuật ICP-MS

phân tích hàm lượng các nguyên tố Al, As, Ba, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Se và Zn

trong một số mẫu chè và chè thảo mộc. Hàm lượng trung bình Mn tổng trong nước

chè đen và nước chè xanh lần lượt là 175 và 1619 µg/L. Hàm lượng trung bình Cr

tổng trong nước chè đen và nước chè xanh lần lượt là < 0,29 và 2,69 µg/L [35].

K. M. Mesbaul Alam và cộng sự đã phân tích hàm lượng một số nguyên tố

kim loại và phi kim trong 17 thương hiệu chè đen tại Băng-la-đét. Hàm lượng trung

bình giá trị của các thành phần khoáng N, P, K, Ca, Na và Fe trong các mẫu chè lần

lượt là 5,11%, 0,24%, 2,21%, 1,35%, 0,16% và 0,057% [36].

W. S. Zhong và cộng sự đã xác định hàm lượng Pb, Cd, Cr, Cu và Ni trong 25

mẫu chè Trung Quốc bao gồm chè xanh, chè vàng, chè trắng, chè ôlong, chè đen và

chè lên men bằng phương pháp GFAAS. Hàm lượng chì, cadimi, crom, đồng và niken

lần lượt trong khoảng: 0,48 ÷ 10,57 mg/kg, 0,01 ÷ 0,39 mg/kg, 0,27 ÷ 2,45 mg/kg,

7,73 ÷ 63,71 mg/kg và 2,70 ÷ 13,41 mg/kg [37].

Ở Việt Nam có một số nghiên cứu xác định hàm lượng các nguyên tố trong

mẫu chè. Võ Trần Quang Thái và cộng sự đã phân tích hàm lượng các nguyên tố đất

hiếm trong mẫu chè tỉnh Lâm Đồng. Hàm lượng trung bình các nguyên tố trong chè

thu hái ở hai khu vực Cầu Đất và Bảo Lộc là Ce (0,12 ÷ 0,14 mg/kg), Dy (0,010 ÷

0,013 mg/kg), Eu (0,005 ÷ 0,006 mg/kg), Gd (0,010 ÷ 0,011 mg/kg), La (0,06 ÷ 0,095

mg/kg), Nd (0,05 ÷ 0,053 mg/kg), Pr (0,01 ÷ 0,014 mg/kg), Sc (0,036 ÷ 0,04 mg/kg),

Sm (0,01 ÷ 0,015 mg/kg), Tb (0,02 mg/kg), Y (0,04 ÷ 0,05 mg/kg), Yb (0,003 ÷ 0,004

mg/kg), còn các nguyên tố Ho, Lu, Er, Tm dưới giới hạn phát hiện [38].

Nguyen Thi Thao và Tran Thi Mai đã xác định hàm lượng một số nguyên tố

trong 9 mẫu chè Tuyên Quang và 10 mẫu chè Yên Bái bằng phương pháp ICP-OES

và AAS. Hàm lượng các nguyên tố đa lượng trọng các mẫu chè K (12204-20595

mg/kg), Mg (1419-2141 mg/kg), Ca (2808-6811 mg/kg), Mn (412-2149 mg/kg), Al

(238-2454 mg/kg), hàm lượng các nguyên tố vi lượng và siêu vi lượng trong lá chè

là Na (41,7-228,1 mg/kg), Ba (9,69-57,7 mg/kg), Fe (48,0-112,5 mg/kg), Cu (12,4-

28,0 mg/kg), Zn (7,14-61,5 mg/kg), B (9,98-25,2 mg/kg), Se (3,90-10,0 mg/kg), Sn

(3,18-10,6 mg/kg), Ni (3,02-9,71 mg/kg), Pb (0,14-0,67 µg/kg) và Hg (0,02-0,19

µg/kg). Hàm lượng As, Cd trong các mẫu chè rất nhỏ dưới giới hạn phát hiện [39].

Ngoài ra còn nhiều nghiên cứu xác định hàm lượng các nguyên tố trong mẫu

chè trên Thế giới và ở Việt Nam.

1.2.3. Công dụng của chè

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra các chất catechin trong lá chè có tác dụng chống

viêm [40, 41]. Một nghiên cứu của B. T. Chen và cộng sự dịch chiết từ hoa chè cũng

có tác dụng chống viêm gan [42]. Gần đây, các nhà nghiên cứu tại Đại học Surrey

nghiên cứu ức chế Pseudomonas aeruginosa (trực khuẩn mủ xanh), được gọi là siêu

vi khuẩn, dẫn đến tình trạng nghiêm trọng về máu, da, đường tiết niệu và nhiễm trùng

đường hô hấp bằng kháng sinh aztreonam kết hợp với EGCG. Các xét nghiệm trong

phòng thí nghiệm trên tế bào da người và trên ấu trùng sáp bướm đã chứng minh rằng

EGCG làm mềm vi khuẩn, giúp kháng sinh xâm nhập và tiêu diệt dễ dàng hơn. Sự

kết hợp này đã làm giảm số lượng các chủng P. aeruginosa kháng đa lâm sàng [43].

Ngoài tác dụng kháng viêm uống chè thường xuyên có tác dụng chống ung

thư (ung thư vú, ung thư phổi, ung thư trực tràng, ung thư tuyến tiền liệt, ung thư da).

Ở chuột, sự hình thành tự phát của các khối u phổi và u cơ vân đã được chứng minh

là bị ức chế khi sử dụng chè đen và chè xanh. Sau 60 tuần điều trị với chè đen hoặc

chè xanh đã làm giảm đáng kể tỷ lệ ung thư phổi từ 52 xuống 27%, đa số từ 0,72

xuống 0,33 khối u/chuột và kích thước từ 38,3 xuống 4,27mm3. Ngoài ra, nhóm chuột

được điều trị bằng chè có trọng lượng cơ thể thấp hơn đáng kể, đặc biệt là trọng lượng

mỡ trong cơ thể, so với nhóm đối chứng [44]. Tại Hàng Châu, Trung Quốc, một

nghiên cứu đã được thực hiện trên 130 bệnh nhân mắc ung thư biểu mô tuyến tiền

liệt. Nguy cơ ung thư tuyến tiền liệt giảm khi tăng tần suất, thời gian và khối lượng

chè xanh sử dụng, điều đó cho thấy chè xanh có tác dụng ngăn ngừa ung thư tuyến

tiền liệt [45]. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh mối quan hệ giữa việc uống chè và

mối đe dọa của bệnh ung thư phổi. Uống chè làm giảm nguy cơ ung thư phổi ở nam

giới hút thuốc lá trong một nghiên cứu bệnh chứng ở Uruguay [46]. Trong một nghiên

cứu bệnh chứng trên người ở Thượng Hải, Trung Quốc, tiêu thụ trà xanh có liên quan

đến việc giảm nguy cơ ung thư phổi ở phụ nữ không hút thuốc và nguy cơ càng giảm

khối lượng chè tiêu thụ tăng lên [47]. Mối liên quan giữa uống chè xanh và nguy cơ

ung thư tuyến tụy đã được điều tra trong một nghiên cứu ở dân số ở thành thị Thượng

Hải với 908 bệnh nhân ung thư tuyến tụy và 1067 đối chứng khỏe mạnh. Uống chè

xanh thường xuyên có liên quan đến việc giảm 32% nguy cơ ung thư tuyến tụy so với

những người không uống chè thường xuyên [48].

Tiêu thụ chè ngày càng được chứng minh là có liên quan đến việc tăng cường

sức khỏe tim mạch và trao đổi chất. Các catechin trong trà xanh ảnh hưởng đến quá

trình chuyển hóa lipid và ngăn chặn sự xuất hiện của mảng xơ vữa động mạch. Ở

những bệnh nhân được chụp động mạch vành ở Trung Quốc, tiêu thụ chè xanh làm

giảm nguy cơ bệnh mạch vành ở bệnh nhân nam, với tỷ lệ là 0,62 so với những người

không uống trà xanh [49]. Trong một phân tích tổng hợp, dữ liệu từ 9 nghiên cứu liên

quan đến 4378 ca đột quỵ trong số 194965 cá nhân. Kết quả chỉ ra những người tiêu

thụ từ 3 tách trà/ngày có nguy cơ đột quỵ thấp hơn 21% so với những người tiêu thụ

ít hơn 1 tách trà/ngày bất kể nguồn gốc xuất xứ của họ [50].

Nhiều nghiên cứu khác nhau đã chỉ ra rằng uống chè ảnh hưởng đến chuyển hóa

glucose do đó giảm nguy cơ mắc bệnh tiểu đường. Trong một nghiên cứu trên nhóm

phụ nữ trung niên ở Mỹ, những phụ nữ tiêu thụ từ 4 tách trà/ngày có nguy cơ mắc bệnh

tiểu đường loại 2 thấp hơn 30% so với những người không tiêu thụ trà [51]. Trong một

nghiên cứu ở người trưởng thành Nhật Bản, những người tiêu thụ từ 6 tách trà

xanh/ngày giảm nguy cơ mắc bệnh tiểu đường xuống 33%, trong khi không tìm thấy

mối liên quan với nguy cơ tiểu đường đối với trà ô long hoặc trà đen [52].

Theo Y học cổ truyền Việt Nam, chè có tác dụng giúp tiêu hóa, sáng mắt, trung

hòa độc tố. Sách “Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam” của Đỗ Tất Lợi viết chè

để pha nước uống, có tác dụng kích thích não do chứa cafein, chữa lỵ do trùng shiga,

uống hoặc thụt giữ thuốc [53].

1.3. Các kỹ thuật tách chiết Mn, Cr

Quá trình phân tích dạng Mn, Cr được thực hiện qua hai giai đoạn: giai đoạn

thứ nhất tách các dạng khác nhau của Mn, Cr, tiếp theo là định lượng Mn, Cr bằng

các phương pháp phân tích phù hợp. Những phương pháp dùng để tách các dạng Mn,

Cr bao gồm: Chiết lỏng - lỏng, điện di mao quản, sắc ký rây phân tử, sắc ký trao đổi

ion, chiết pha rắn, chiết điểm mù và một số kỹ thuật khác.

1.3.1. Chiết lỏng - lỏng

Chiết lỏng – lỏng (Liquid - Liquid Extraction: LLE) là kỹ thuật chiết đã được

sử dụng từ lâu để tách và làm giàu chất phân tích. Nguyên tắc của kỹ thuật chiết này

là dựa trên sự phân bố của chất phân tích vào hai pha lỏng (2 dung môi) không trộn

lẫn được vào nhau. Hệ số phân bố Kp của cân bằng chiết là một yếu tố quyết định

hiệu quả của phép chiết. Hệ số phân bố Kp được tính theo công thức:

Trong đó: CA, CB lần lượt là nồng độ của chất tan trong pha A và pha B ở

trạng thái cân bằng.

Hệ số phân bố KP đặc trưng cho một chất tan và một cặp dung môi xác định A

và B. Giá trị KP phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất, tính chất của chất tan trong dung

môi. Giá trị KP càng lớn thì quá trình chiết càng hiệu quả.

P. K. Tarafder và cộng sự đã sử dụng kỹ thuật chiết lỏng – lỏng và trắc quang

2-) ở pH = 11 - 12, phức này được

để xác định Mn(II) trong các mẫu địa chất. Dạng Mn(II) được tạo phức màu tím xanh

với thuốc thử 2,3-dihydroxynaphthalene (MnL2

chiết lên pha ethyl acetate, phức tạo thành hấp thụ cực đại ở bước sóng λmax = 547 nm

[54].

A. I. C. Ehirim và cộng sự đã sử dụng chiết lỏng - lỏng để tách Mn(II) với tác

nhân tạo phức là 4-butanoyl-3-methyl-1-phenylpyrazol-5-one ở pH = 2 và dung môi

chiết chloroform. Phương pháp trắc quang đã được dùng để định lượng Mn ở bước

sóng hấp thụ cực đại của phức 400,9 nm [55].

A. Ouejhani và cộng sự đã nghiên cứu chiết tách Cr(VI) và Cr(III) trong mẫu

nước sử dụng tributylphosphate trong môi trường axit HCl 0,5M. Hàm lượng Cr trong

mẫu được xác định bằng phương pháp FAAS [56]. C.P. Mane và cộng sự nghiên cứu

chiết Cr (VI) với 2-octylaminopyridine trong xylen ở nhiệt độ phòng. Môi trường

thuận lợi cho quá trình chiết là HCl 0,4 – 0,8 M. Dạng Cr(VI) được chiết lại từ pha

hữu cơ bằng dung dịch NH3 7 N và được xác định bằng phương pháp phổ hấp thụ

phân tử [57].

Nhược điểm của kỹ thuật chiết lỏng – lỏng là sử dụng lượng lớn dung môi hữu

cơ, do đó dẫn đến gây ô nhiễm môi trường, giá thành phân tích cao. Do vậy, hóa học

phân tích hiện nay cần tích cực nghiên cứu và ứng dụng các kỹ thuật tách chiết hiệu

quả, bảo vệ môi trường và chi phí phân tích thấp.

1.3.2. Điện di mao quản

Điện di mao quản (Capillary Electrophoresis : CE ) là một kỹ thuật tách các

chất trong dung dịch lỏng dựa trên sự di chuyển khác nhau của các tiểu phân mang

điện tích trong cột mao quản dưới ảnh hưởng của điện trường tạo bởi điện áp cao thế

từ 15 đến 30 kV đặt vào hai đầu mao quản. Những ion có điện tích lớn và kích thước

nhỏ sẽ dịch chuyển nhanh hơn các ion có điện tích nhỏ và kích thước lớn. Một thiết

bị điện di mao quản bao gồm các bộ phận: Mao quản tách chứa dung dịch đệm điện

di, nguồn điện thế cao và detector. Điện di mao quản ban đầu được ứng dụng để phân

tích hữu cơ. Trong vài thập niên gần đây, điện di mao quản được nghiên cứu, ứng

dụng để phân tích các ion kim loại trong các mẫu sinh học và môi trường.

B. Michalke và cộng sự đã sử dụng điện di kết hợp với ICP - MS để xác

định các dạng Mn trong gan với giới hạn phát hiện là 1,1 µg/L. Sử dụng cột có đường

kính 50µm và chiều dài 120cm, thế điện áp đưa vào ống mao quản là + 15kV. Hàm

lượng một số dạng mangan định lượng được như arginase là 143 µg/L, Mn-

transferrine là 941µg/L, Mn-albuminla là 107 µg/L [58].

A. Mallah và cộng sự đã tách Cr(III) và Cr(VI) bằng phương pháp điện di mao

quản sử dụng 2-Acetylpyridine-4-phenylthiosemicarbazone (APPT) làm tác nhân tạo

phức trước khi vào cột tách. Nghiên cứu đã dùng phương pháp điện di vùng mao

mạch (CZE), trong đó Cr (III), Cr(VI) tạo được phức với APPT tạo thành phức chất

tan trong nước - metanol. Các phức Cr(III)-APPT và Cr(VI) - APPT hấp thụ cực đại

ở bước sóng lần lượt là 360 nm và 390 nm. Đối với phép phân tích Cr(III), LOD và

LOQ lần lượt là 0,2 mg/L và 0,6 mg/L. Đối với phép phân tích Cr(VI), LOD và LOQ

lần lượt là 0,1 mg/L và 0,3 mg/L. Phương pháp đã được áp dụng để xác định Cr (III)

từ nước máy, Cr (VI) từ nước thải công nghiệp [59].

Điện di mao quản (CE) có ưu điểm hơn so với sắc ký lỏng hiệu năng cao

(HPLC). Giá thành đầu tư thiết bị, vận hành và giá thành cho một lần phân tích đối với

CE thấp hơn hẳn so với HPLC. Mặt khác, CE đã được phát triển thành thiết bị phân

tích xách tay hiện trường, HPLC hầu như không có khả năng phát triển thành dòng

thiết bị hiện trường. Tuy nhiên, CE hầu như không thể sử dụng để phân tích được các

chất không mang điện, trong khi HPLC thì có thể. Một nhược điểm nữa của CE là thời

gian di chuyển của các chất cần phân tích khi sử dụng mao quản silica trong nhiều

trường hợp không ổn định, thường phải sử dụng thêm chất nội chuẩn.

1.3.3. Sắc ký rây phân tử

Sắc ký rây phân tử (Size exclusion chromatography: SEC) còn gọi là sắc ký

loại trừ kích thước. Pha tĩnh được chế tạo từ các vật liệu bền vững, có chứa các mao

quản kích thước cỡ phân tử, vì vậy có thể xem như chúng là các rây phân tử. Khi cho

hỗn hợp chất tan có kích thước phân tử khác nhau vào cột tách, các phân tử có kích

thước nhỏ sẽ đi sâu được vào mạng lưới của chất nhồi, còn các phân tử có kích thước

lớn hơn sẽ chỉ thâm nhập ở mức độ nhất định, các phân tử có khối lượng rất lớn sẽ

không đi vào các mao quản được. Trong quá trình rửa giải, các chất càng thâm nhập

sâu vào pha tĩnh, càng mất nhiều thời gian để trở lại pha động, do đó sẽ di chuyển

càng chậm. Kết quả là các phân tử có kích thước lớn hơn sẽ bị rửa giải trước, sau đó

đến các phân tử có kích thước nhỏ hơn. Thời gian lưu của chất tỷ lệ nghịch với kích

thước phân tử của chúng.

Sắc ký rây phân tử đã được một số tác giả nghiên cứu, ứng dụng phân tích kim

loại nặng. R. G. Wuilloud và cộng sự (2004) đã xác định hàm lượng các dạng của

Zn, Ni, Cu, Mn trong một số loại hạt (hạt óc chó, hạt đào lộn hột và hạt lạc) bằng

phương pháp sắc ký rây phân tử sử dụng detecter UV-Vis và ICP-MS. Cột Superdex

75 được sử dụng để tách các hợp chất có khối lượng phân tử lớn từ 3000 đến 70,000

Da, cột Superdex Peptide được sử dụng để tách các hợp chất có khối lượng phân tử

thấp. Kết quả thu được, dạng 55Mn liên kết có khối lượng phân tử lớn 10400 –13400

Da xác định được trong phân đoạn NaOH 0,05M, còn dạng 55Mn liên kết có khối

lượng phân tử thấp 3600 – 4100 Da xác định được trong phân đoạn HCl 0,05M

trong đa số các loại hạt. Kết quả chỉ ra rằng trong các loại hạt đó 55Mn tồn tại ở dạng

liên kết với protein và được hòa tan hiệu quả trong pha động NaOH nhưng ít bị hòa

tan khi pha động có môi trường axit [60].

1.3.4. Chiết pha rắn

Chiết pha rắn (Solid Phase Etraction : SPE) là quá trình phân bố chất tan

giữa hai pha lỏng-rắn. Pha rắn có thể là các hạt silicagel xốp, các polime hữu cơ

hoặc các loại nhựa trao đổi ion hay than hoạt tính. Quá trình chiết có thể thực hiện

ở điều kiện tĩnh hay điều kiện động. Các chất bị giữ lại trên pha rắn có thể được

tách ra bằng cách rửa giải với dung môi thích hợp. Thông thường thể tích cần thiết

để rửa giải hoàn toàn chất phân tích luôn nhỏ hơn rất nhiều so với thể tích của dung

dịch mẫu ban đầu, vì thế mà mẫu được làm giàu.

A. Tobiasz và cộng sự đã ứng dụng kỹ thuật chiết pha rắn để phân tích dạng

mangan trong các mẫu nước sử dụng kỹ thuật FAAS. Hai loại chất hấp thụ, silicagel

hoạt tính và Dowex 1×4, được sử dụng tương ứng cho Mn(II) và Mn(VII) để tách và

làm giàu chất phân tích. Các điều kiện khác nhau như: loại và nồng độ chất rửa giải,

pH và thời gian đưa mẫu qua cột đã được khảo sát. Trong điều kiện thích hợp, có thể

thu được các hệ số làm giàu lần lượt là 20 và 16 cho Mn(II) và Mn(VII). Độ chính

xác của quy trình gần 4%, trong khi giới hạn phát hiện là 1,4 μg/L đối với Mn(II) và

4,8 μg/L đối với Mn(VII) [61].

B. Leśniewska và cộng sự đã sử dụng chiết pha rắn và FAAS để phân tích

dạng crom trong nước thải và chất thải. Vật liệu tạo bởi 1,5-diphenylcarbazone và

polyme làm pha rắn để chọn lọc ion Cr(III). Cho dung dịch mẫu được điều chỉnh pH

= 9 bằng amoni chảy qua cột với tốc độ 0,7 mL/phút, sử dụng 2 mL dung dịch axit

ethylene diamine tetraacetic 0,1 M làm chất rửa giải với tốc độ 0,37 mL/phút. Cho 2

mL nước cất chảy qua cột để loại bỏ Cr(VI) trước bước rửa giải Cr(III). Hiệu suất thu

hổi Cr(III) là 99 ± 5 %. Giá trị LOD và LOQ lần lượt là 0,030 μg/mL, và 0,10 μg/mL

[62].

Đặng Ngọc Định và cộng sự đã nghiên cứu sử dụng vật liệu vỏ trấu biến tính

làm vật liệu chiết pha rắn kết hợp với phương pháp F-AAS để xác định lượng vết

crom. Nguyên liệu để chế tạo vật liệu hấp phụ là vỏ trấu tự nhiên được với

diphenylcacbazit pha trong aceton đã điều chỉnh pH = 9. Vật liệu được nhồi vào cột

có đường kính 0.5cm, chiều dài cột 10 cm. Mẫu được điều chỉnh pH = 1 nạp vào cột

với tốc độ 1,0 mL/phút, rửa giải bằng 50 mL dung dịch HNO3 3 M với tốc độ 0,5

mL/phút. Các tác giả đã ứng dụng để phân tích Cr(VI) trong một số mẫu nước thải

công nghiệp lấy tại Mỹ Hào - Hưng Yên, xác định Cr(III) bằng cách oxi hóa Cr(III)

trong môi trường axit có mặt ion Ag+

2- bằng amoni pesunphat (NH4)2S2O8

lên Cr2O7

làm xúc tác [63].

Chiết pha rắn là kỹ thuật làm giàu hiệu quả cao, chi phí thấp có thể xác định

lượng vết mangan, crom và các kim loại khác. Kỹ thuật này cho giới hạn phát hiện

thấp cỡ µg/L. Tuy nhiên, kỹ thuật này có sử dụng những dung môi gây độc hại với

môi trường và cần chi phí để đầu tư bộ chiết pha rắn.

1.3.5. Sắc ký lỏng hiệu năng cao

Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (High Performance Liquid

Chromatography: HPLC) ra đời năm 1967-1968 trên cơ sở phát triển và cải tiến từ

phương pháp sắc ký cột cổ điển. HPLC là một phương pháp chia tách trong đó pha

động là chất lỏng và pha tĩnh chứa trong cột là chất rắn đã được phân chia dưới dạng

tiểu phân hoặc một chất lỏng phủ lên một chất mang rắn, hay một chất mang đã

được biến bằng liên kết hóa học với các nhóm chức hữu cơ. Phương pháp này ngày

càng được sử dụng rộng rãi và phổ biến vì nhiều lý do: có độ nhạy cao, khả năng

định lượng tốt, thích hợp tách các hợp chất khó bay hơi hoặc dễ phân hủy nhiệt.

Dựa vào sự khác nhau về cơ chế tách chiết sử dụng trong phương pháp HPLC, chia

HPLC thành 4 loại: sắc ký hấp phụ hay sắc ký lỏng rắn (adsorption /liquid

chromatography), sắc ký ion (ion chromatography), sắc ký phân bố (partition

chromatography), sắc ký rây phân tử (size exclusion/gel permeation

chromatography).

E. G. Szymanko và cộng sự đã phân tích dạng mangan sử dụng phương pháp

sắc ký ghép cặp ion. Sự phân tách các dạng Mn(II) và Mn(VII) được thực hiện bằng

cách sử dụng axit tetraacetic ethylenediamine (EDTA) để tạo phức Mn(II),

tetrabutylammonium hydroxide là chất ghép cặp ion và cột C8 Brownlee pha đảo.

Định lượng dạng mangan bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao - kết hợp cảm

ứng khối phổ plasma (HPLC ICP-MS). Việc chuyển đổi Mn(VII). Thời gian lưu đối

với dạng Mn(VII) và Mn(II) lần lượt là 2,95 và 4,75 phút. Phương pháp đã được áp

dụng để phân tích dạng mangan trong một số mẫu nước [64].

B. Lésniewska và cộng sự đã tách dạng crom trong đất bằng phương pháp

sắc ký cặp ion pha đảo - HPLC (IP-RP-HPLC) sử dụng dung dịch chứa axit

tetraacetic ethylenediamine (EDTA) và tetrabutylammonium làm pha động. Để

phân tách, các cation Cr(III) được tạo phức EDTA tích điện âm, trong khi

2−) và Cr(III)-EDTA-. Những dạng này được giữ lại

tetrabutylammonium hydroxide (TBAH) tích điện dương được sử dụng để tạo thành

các cặp ion với các anion (CrO4

và phân tách trên cột C8. Phương pháp ICP-MS đã được dùng để phân tích các dạng

Cr. Giới hạn phát hiện (LOD) đối với Cr(III) và Cr(VI) lần lượt là 4 ng/g và 4,5

ng/g [65].

Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao là phương pháp phân tách hiệu quả,

có độ nhạy cao. Tuy nhiên, kinh phí để đầu tư hệ thống HPLC cần số tiền lớn.

Phương pháp HPLC dùng lượng lớn dung môi hữu cơ nên gây ô nhiễm môi trường.

Do vậy, cần nghiên cứu và ứng dụng các phương pháp tách chiết mới với các đặc

điểm: tiến hành dễ dàng, thân thiện với môi trường, chi phí thấp, hiệu suất chiết cao.

1.3.6. Chiết điểm mù

Chiết điểm mù (Cloud Point Extraction: CPE) là một kỹ thuật tách và làm

giàu hiệu quả, những nghiên cứu đầu tiên đã được Watanabe và cộng sự tiến hành

vào những năm 1980 [65, 66]. Kỹ thuật chiết điểm mù có những ưu điểm sau:

chi phí phân tích mẫu thấp, tiến hành đơn giản, không sử dụng thiết bị đắt tiền,

hiệu suất chiết cao, hệ số làm giàu lớn. Một ưu điểm quan trọng của kỹ thuật

chiết điểm mù là ít gây ô nhiễm môi trường vì sử dụng lượng nhỏ chất hoạt động

bề mặt. So với chiết lỏng - lỏng thì chiết điểm mù tỏ ra ưu việt hơn do chiết lỏng

- lỏng sử dụng lượng lớn dung môi hữu cơ khó phân hủy nên chi phí cao và ảnh

hưởng đến môi trường.

1.3.6.1. Một số khái niệm

* Chất hoạt động bề mặt

Chất hoạt động bề mặt là một phân tử gồm có 2 phần : phần kị nước (không

tan trong nước) thông thường là một mạch hydrocarbon dài và phần ưa nước (tan

trong nước) thông thường là một nhóm ion hoặc không ion. Ở nồng độ thấp, chất hoạt

động bề mặt được phân tán trong dung dịch nước, chất hoạt động bề mặt thường được

tìm thấy ở trạng thái monome hoặc dime. Khi nồng độ chất hoạt động bề mặt tăng

lên trên một ngưỡng nhất định, được gọi là nồng độ mixen tới hạn (CMC), các

monome hoặc dime này keo tụ lại để tạo thành các cụm có kích thước lớn được gọi

là mixen (hình 1.1).

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

Khi phân tán trong nước, các mixen có bề mặt ưa nước và lõi kỵ nước. Cấu

trúc này có giúp cho các mixen có thể tương tác hóa học hoặc vật lý với các chất phân

tích ưa nước để tăng cường khả năng hòa tan của chúng. Kết quả là các phức chất và

các hợp chất polyphenolic bị hòa tan vào pha hữu cơ mixen [67].

Chất hoạt động bề mặt có thể được phân loại tùy thuộc vào bản chất của nhóm

đầu ưa nước. Chất hoạt động bề mặt anion có một đầu tích điện âm, chẳng hạn như

natri alkylsunfat (ví dụ: natri dodecyl sunfat, natri decyl sunfat hoặc natri tetradecyl

sunfat) hoặc natri alkylcacboxylat. Các chất hoạt động bề mặt cation có một nhóm

đầu tích điện dương như một loại alkyl pyridini halogenua hoặc alkyl amoni

halogenua. Các chất hoạt động bề mặt không ion có đầu phân cực không bị ion hóa,

ví dụ như: ete polyoxyetylen glycol octylphenol hoặc ete polyoxyetylen glycol tert-

octylphenol [67, 68].

Trong chiết điểm mù, chất hoạt động bề mặt là yếu tố quan trọng quyết định

đến sự thành công của phép chiết. Tần suất sử dụng chất hoạt động bề mặt trong chiết

điểm mù từ năm 2000 đến năm 2012 được K. Pytlakowska và cộng sự thống kê, kết

quả được trình bày trong hình 1.2. Từ kết quả thống kê nhận thấy, chất hoạt động bề

mặt Triton X - 114 được sử dụng nhiều nhất với tần suất 71%, tiếp đến là chất hoạt

động bề mặt Triton X - 100 với tần suất 9% và hỗn hợp chất hoạt động bề mặt với tần

suất 9% [69].

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

* Chất tạo phức với ion kim loại

Trong kỹ thuật chiết điểm mù, lựa chọn tác nhân tạo phức phù hợp với kim

loại là yếu tố quyết định đến hiệu suất chiết. Nhiều loại phối tử hữu cơ thường sử

dụng trong chiết điểm mù như: các thuốc thử azo, các thuốc thử dithiocacbamat (gồm

có APDC, DDTC,...), các thuốc thử dithizon và dẫn xuất, các thuốc thử 8-

hydroxyquinoline và dẫn xuất (8-HQ), Ammonium diethyl dithiophosphate (DDTP),

các thuốc thử pyridylazo (như 5-Br-PADAP và PAN,...). Tần suất sử dụng các loại

phối tử hữu cơ trong kỹ thuật chiết điểm mù trong 12 năm từ năm 2000 - 2012 được

8-HQ và dẫn xuất 9%

dithizon và dẫn xuất 7%

thuốc thử khác 33%

dithiocacbamat 16%

thuốc nhuộm azo 29%

DDTP 6%

thể hiện trong hình 1.3 [69].

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

Từ kết quả thống kê nhận thấy, các thuốc thử nhóm azo được sử dụng nhiều

nhất với tần suất 29%, các thuốc thử dithiocacbamat 16%, 8 - HQ và dẫn xuất 9%,

dithizon và dẫn xuất 7%.

* Điểm mù (Cloud Point)

Điểm mù là điểm mà tại đó dung dịch chứa chất hoạt động bề mặt đạt tới nhiệt

độ tới hạn. Các phân tử chất hoạt động bề mặt keo tụ với nhau và tách khỏi pha nước,

do đó hỗn hợp phân tích trở nên mờ đục. Hiện tượng đó được gọi là điểm mù.

Giá trị nhiệt độ điểm mù phụ thuộc vào loại và nồng độ chất hoạt động bề mặt.

Willie L. Hinze đã nghiên cứu về phương pháp chiết điểm mù và áp dụng để làm

giàu đối với chất hữu cơ và chất gây ô nhiễm. Giá trị nhiệt độ điểm mù của một số

chất hoạt động bề mặt được trình bày trong bảng 1.3 [70].

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

Nồng độ Nhiệt độ Chất hoạt động bề mặt

mixen tới điểm mù

Công thức cấu tạo Tên hạn (mol/L) (oC)

PONE-7.5 8,0.10-5 23,4

n = 7 hoặc 8

Triton X-100 2,0.10-4 64,0

n = 9 hoặc 10

Triton X-114 3,5.10-4 27,1

n = 7 hoặc 8

CH3(CH2)y – O – (CH2CH2O)x – H 1,0.10-1 45,0 C6E3 y =5, x = 3

CH3(CH2)y – O – (CH2CH2O)x – H 9,0.10-3 60,0 C8E5 y =7, x = 5

6,0.10-5 31,0 CH3(CH2)y – O – (CH2CH2O)x-H C12E5

y =11, x = 5

CH3(CH2)y – O – (CH2CH2O)x-H 6,8.10-5 50,0 C12E6 y =11, x = 6

CH3(CH2)y – O – (CH2CH2O)x-H 6,9.10-5 65,0 C12E7 y =11, x = 7

CH3(CH2)y – O – (CH2CH2O)x-H 7,1.10-5 77,0 C12E8 y =11, x = 8

CH3(CH2)y – O – (CH2CH2O)x-H 1,0.10-4 > 90.0 C12E23 y =11, x = 23

* Chiết điểm mù

Chiết điểm mù (Cloud Point Extraction: CPE) là kỹ thuật chiết dựa trên sự

tách pha của chất hoạt động bề mặt. Kỹ thuật này dựa trên hiện tượng các chất hoạt

động bề mặt không khi được đun nóng hoặc thay đổi lực ion, các phân tử chất hoạt

động bề mặt keo tụ với nhau tạo thành mixen và tách khỏi pha nước. Trong quá trình

keo tụ các mixen chất hoạt động bề mặt hòa tan phức chất phân tích từ pha nước vào

pha hữu cơ. Tách pha hữu cơ chứa chất hoạt động bề mặt và pha nước bằng phương

pháp ly tâm, thu được pha giàu chất hoạt động bề mặt chứa chất phân tích [71, 72].

1.3.6.2. Nguyên tắc của chiết điểm mù

Nguyên tắc của chiết điểm mù tương tự như nguyên tắc của chiết lỏng - lỏng.

Chất hoạt động bề mặt có chứa một đầu không phân cực và một đầu phân cực. Trong

dung dịch, các chất hoạt động bề mặt kết tụ với nhau tạo đám gọi là mixen. Nồng độ

của chất hoạt động bề mặt cần thiết cho hiện tượng này xảy ra được gọi là nồng độ

mixen tới hạn (CMC). Dựa trên sự thay đổi thích hợp các điều kiện như nhiệt độ,

nồng độ chất điện ly… Các hạt mixen bị tách nước và kết tụ ở một nhiệt độ được gọi

là “điểm mù”. Sau khi ly tâm, sự tách pha của các mixen đẳng hướng chia thành hai

pha: pha có thể tích nhỏ (pha giàu chất hoạt động bề mặt) và pha nước nước (có thể

tích lớn). Trong quá trình keo tụ của chất hoạt động bề mặt, các phân tử phức giữa

ion kim loại và phối tử hữu cơ tan vào pha chất hoạt động bề mặt, còn dạng ion kim

loại tồn tại ở dạng tự do và phức yếu vẫn tan trong pha nước. Hòa tan pha giàu chất

hoạt động bề mặt bằng dung môi thích hợp, cuối cùng đo hàm lượng kim loại bằng

phương pháp thích hợp. Như vậy, ứng dụng phương pháp chiết điểm mù ta tách được

các dạng tồn tại của ion kim loại trong dung dịch mẫu nước.

1.3.6.3. Quy trình chiết điểm mù

Quy trình chiết điểm mù để phân tách dạng ion kim loại trong dung dịch theo

các bước được mô tả trong hình 1.4 dưới đây:

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

Để cải tiến kỹ thuật chiết điểm mù nhằm khắc phục những hạn chế: hiệu suất

chiết thấp, sử dụng riêng chất tạo phức chiết Mn, Cr, luận án tập trung nghiên cứu

khảo sát một số yếu tố sau:

• Sử dụng chất tạo phức và chất hoạt động bề mặt để chiết đồng thời Mn(II) và

Cr(III).

• Khảo sát một số yếu tố khác để tối ưu phương pháp chiết điểm mù Mn(II) và

Cr(III).

1.3.6.4. Kỹ thuật chiết điểm mù không sử dụng chất tạo phức

Ngoài phép chiết điểm mù ion kim loại sử dụng tác nhân tạo phức, còn phép

chiết điểm mù không sử dụng chất tạo phức. Tác giả R. Rahnama và cộng sự đã ứng

dụng phương kỹ thuật chiết điểm mù nhanh chóng và đơn giản để tách và làm giàu

lượng vết Pb từ các mẫu thực phẩm và nước bằng FAAS. Chất hoạt động bề mặt

không ion Triton X-114 được sử dụng làm chất chiết. Octanol hoạt động như chất

phản ứng tạo điểm mù, giúp hạ nhiệt độ điểm mù của Triton X-114 và hỗ trợ quá

trình chiết. Kỹ thuật này được thực hiện ở nhiệt độ phòng trong 1 phút. Một số thông

số ảnh hưởng đến quá trình đã được đánh giá chi tiết, chẳng hạn như pH, lượng

octanol, lượng Triton X-114, loại dung môi pha loãng, thời gian chiết và cường độ

ion, cũng như các yếu tố gây nhiễu. Trong các điều kiện tối ưu (pH 8,5, octanol: 10

µL, Triton X-114: 0,04% w/v và dung môi pha loãng: 1,0 mol/L HNO3 trong

metanol), hệ số làm giàu là 40 và giới hạn phát hiện (LOD) đối với chì là 1,6 µg/L.

Độ lệch chuẩn tương đối cho 10 lần phân tích lặp lại dung dịch chuẩn Pb 100 µg/L là

2,1%. Phương pháp đề xuất được áp dụng để xác định Pb trong các mẫu thực phẩm

rau chân vịt, gạo, túi trà đen và mẫu nước [73].

1.4. Các phương pháp phân tích Mn và Cr kết hợp với chiết điểm mù

Theo thống kê của K. Pytlakowska và cộng sự, một số phương pháp xác định

kim loại đã được kết hợp với CPE, trong đó các phương pháp FAAS, GFAAS, ICP-

OES, UV-Vis được sử dụng phổ biến hơn [68]. Tần suất sử dụng các phương pháp

phân tích kim loại kết hợp với chiết điểm mù được thể hiện trong hình 1.5.

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

1.4.1. Phương pháp CPE – UV - Vis

Phương pháp UV-Vis dựa vào việc đo độ hấp thụ năng lượng ánh sáng của

một chất xác định ở vùng phổ nhất định. Trong phương pháp này các chất phân tích

được chuyển thành các hợp chất có khả năng hấp thụ năng lượng ánh sáng (các phức

màu). Phương pháp trắc quang cho phép xác định nồng độ chất khoảng 10-5 - 10-7 M

và là một trong những phương pháp được dùng phổ biến vì đơn giản.

Một số nghiên cứu đã sử dụng phương pháp UV-Vis kết hợp với chiết điểm

mù để phân tích mangan trong các mẫu sinh học và mẫu môi trường. X. Yang và cộng

sự đã kết hợp CPE-UV-Vis để phân tích hàm lượng mangan trong mẫu nước, mẫu

đất sử dụng chất tạo phức PAN và chất hoạt động bề mặt Triton X-114. Phức Mn(II)-

PAN hấp thụ cực đại tại bước sóng 553 nm, LOD là 5,0 μg/L [74]. S. Nekouei và

cộng sự đã phân tích Mn(II) trong mẫu nước bằng CPE-UV-Vis. Phức Mn - CHAPSO

- Amaranth - TOA theo tỉ lệ 1 : 2 : 1 : 1 được chiết vào mixen tạo bởi Triton X – 114

[75]. M. Masrournia và cộng sự đã ứng dụng phương pháp CPE-UV-Vis để phân tích

dạng crom trong một số mẫu nước. Dạng Cr(VI) tạo phức với 1,5-Diphenylcarbazid,

hấp thụ cực đại tại bước sóng 540 nm. Dạng Cr(III) oxi hóa thành Cr(VI) bằng H2O2,

tính toán hàm lượng Cr(III) bằng cách lấy hàm lượng Cr tổng trừ đi hàm lượng

Cr(VI). Chất hoạt động bề mặt Triton X-114 được sử dụng trong CPE. Hệ số làm

giàu bằng 10, LOD bằng 1,5 μg/L, khoảng tuyến tính 2 - 200 μg/L [76].

Tuy nhiên, phương pháp UV-Vis có hạn chế là tính chọn lọc không cao do đó

nếu dung dịch chứa nhiều ion cản trở sẽ làm sai lệch kết quả phân tích.

1.4.2. Phương pháp CPE - ICP - OES

ICP - OES là hệ thống kết hợp quang phổ phát xạ plasma và hệ thống cảm

ứng. Nguyên lý chung gần giống với ICP-MS. Khối plasma sẽ kích thích các nguyên

tử và ion đi qua. Khi một nguyên tử hoặc ion bị kích thích, các electron của nguyên

tử hoặc ion đó chuyển từ mức năng lượng thấp lên mức cao hơn. Sau đó các electron

này trở về trạng thái ban đầu của chúng, đồng thời năng lượng được phát ra dưới dạng

các photon. Các photon phát ra tương ứng với các bước sóng đặc trưng cho các phần

tử tương ứng của chúng.

J. B. Burnecka và cộng sự đã sử dụng phương pháp ICP - OES để phân tích

hàm lượng mangan, crom sau khi chiết điểm mù sử dụng phối tử là PAN và 2-(5-

bromo-2-pyridylazo)-5-(diethylamino) phenol (5-Br-PADAP), chất hoạt động bề mặt

Triton X - 114. Hệ số làm giàu đối với cả mangan và crom đều là 13. Giới hạn phát

hiện của phức Mn(II)-PAN và Mn(II)-5-Br-PADAP lần lượt là 0,3 và 0,7 μg/L. Giới

hạn phát hiện đối với Cr(III)-PAN và Cr(III)- 5-Br-PADAP lần lượt là 2,1 và 2,5 μg/L

[77].

J. Li và cộng sự đã phát triển một phương pháp xác định lượng vết Cr và Cu

bằng phương pháp ICP - OES sau khi chiết điểm mù bằng cách sử dụng phối tử 8-

hydroxyquinoline và chất tạo hệ keo Triton X-100. Trong điều kiện tối ưu, giới hạn

phát hiện lần lượt là 1,29 và 1,31 μg/L đối với Cr và Cu. Phương pháp được áp dụng

để xác định hàm lượng Cr và Cu trong mẫu nước [78].

1.4.3. Phương pháp CPE - ICP - MS

Phổ khối nguồn plasma cảm ứng cao tần (ICP-MS) là một phương pháp phổ

khối với nguồn ion hóa là plasma kết hợp cảm ứng. Plasma cảm ứng ICP là một nguồn

khí trơ (thường là khí argon) được ion hóa, có số ion và số electron bằng nhau và

được duy trì bằng một trường điện từ tần số radio. Khi mẫu tiếp xúc với ICP, nhiệt

độ cao của plasma sẽ khử dung môi, hóa hơi, kích thích và ion hóa các nguyên tử

trong mẫu. Các ion này được đưa vào máy phổ khối và được tách theo tỷ lệ số

khối/điện tích (m/z).

G. Peng và cộng sự đã kết hợp CPE-ICP-MS để tách, làm giàu và phân tích

các nguyên tố Cr, Ga, Ag, Cd, Mn, Fe, In, Cu, Ni, Co, Pb và Zn trong một số mẫu

nước. Các điều kiện tối ưu đối với CPE: nồng độ chất tạo phức 8-HQ 0,25 mM; pH

6,5; nhiệt độ ủ 60oC; chất hoạt động bề mặt Triton X-114 0,1%; thời gian ủ 30 phút

và không thêm muối để tạo lực ion. Hệ số làm giàu với Cr và Mn là 14,28 và 13,28.

Giá trị LOD với Cr và Mn là 0,32 và 0,26 μg/L, khoảng tuyến tính là 1-800 mg/L.

Độ lệch chuẩn tương đối (RSD) ứng với nồng độ 10 μg/L và n = 6 với Cr và Mn là

1,82% và 2,42% [79].

Y. Yamini và cộng sự đã nghiên cứu phương pháp CPE - ICP - OES để chiết

đồng thời, kết tủa và xác định các ion Cd2+, Co2+, Cr3+, Cu2+, Fe3+ và Mn2+ trong các

mẫu nước. Phản ứng tạo phức của các ion kim loại với thuốc thử 1- (2-thenoyl) -

3,3,3-trifluoraceton (TTA) ở pH 6,0 với sự có mặt của Triton X-114. Hỗn hợp phản

ứng được đun nóng 60oC và được nạp qua một cột được nhồi bằng bông để giữ lại

pha giàu chất hoạt động bề mặt chứa chất phân tích. Sau đó, pha giàu chất hoạt động

bề mặt được rửa giải bằng propanol : axit nitric 0,5 mol/L (75 : 25, v/v) với tốc độ

dòng 3,0 mL/min và phân tích bằng ICP-OES. Một số yếu tố ảnh hưởng đến các điều

kiện CPE đã được đánh giá và tối ưu hóa. Trong các điều kiện tối ưu, hệ số làm giàu

nằm trong khoảng từ 42 đến 97, LOD nằm trong khoảng 0,1 ÷ 2,2 µg/L. Độ lệch

chuẩn tương đối ở nồng độ 100 µg/L của mỗi ion nhỏ hơn 4,6%. Khoảng tuyến tính

0,5 ÷ 100 µg/L với các hệ số tương quan trong phạm vi 0,9948 ÷ 0,9994. Phương

pháp đã được áp dụng để chiết và xác định các ion kim loại trên trong các mẫu nước,

giếng, nước biển và nước khoáng [80].

1.4.4. Phương pháp CPE – AAS

Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử lần đầu tiên được sử dụng bởi G.

Kirchhoff và R. Bunsen năm 1859 và 1860, tuy nhiên việc ứng dụng phương pháp

này trong phân tích bị hạn chế gần một thế kỷ bởi vấn đề cần độ phân giải cao để định

lượng một cách chính xác [81]. Đến năm 1953, Walsh đã giải quyết vấn đề này bằng

cách sử dụng một nguồn sáng có bước sóng xác định (nguồn đơn sắc), đây cũng là ý

tưởng mà Alkemade theo đuổi một cách độc lập, nghiên cứu của ông được xuất bản

vào năm 1955 [82].

Các nguyên tử ở trạng thái bình thường không hấp thụ hay bức xạ năng lượng

nhưng khi ở trạng thái tự do dưới dạng những đám hơi nguyên tử thì các nguyên tử

hấp thụ và bức xạ năng lượng. Mỗi nguyên tử chỉ hấp thu những bức xạ nhất định

tương ứng với những bức xạ mà chúng có thể phát ra trong quá trình phát xạ của

chúng. Khi nguyên tử nhận năng lượng chúng chuyển lên mức năng lượng cao hơn

gọi là trạng thái kích thích. Phổ sinh ra trong quá trình này gọi là phổ hấp thụ nguyên

tử.

Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử là phương pháp có độ nhạy cao

nên trong nhiều trường hợp không cần làm giàu mẫu phân tích. Mặt khác, do có độ

chọn lọc cao nên không bị cản trở bởi các nguyên tố khác. Do đó, phương pháp AAS

là phương pháp được ứng dụng rộng rãi để phân tích lượng vết kim loại.

1.4.4.1. Phương pháp CPE - FAAS

Quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (FAAS) là kỹ thuật dùng nhiệt độ cao

của ngọn lửa để nguyên tử hóa mẫu phân tích. Hỗn hợp khí thường sử dụng là C2H2

- không khí, N2O - C2H2. Kỹ thuật này có độ nhạy cỡ mg/L. Nhiệt độ ngọn lửa là yếu

tố quyết định đến hiệu suất nguyên tử hóa.

Trong các phương pháp định lượng Mn, Cr kết hợp với chiết điểm mù, FAAS

là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất. Một số công trình đã nghiên cứu sử

dụng phương pháp CPE-FAAS phân tích dạng Mn trong các mẫu sinh học và mẫu

môi trường được trình bày trong bảng 1.4.

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

Mẫu

Nguồn tham khảo

Chất tạo phức

LOD (μg/L)

Hệ số làm giàu

Chất hoạt động bề mặt

Arain và cộng sự

PAN

TX-114

0,097

Mẫu sinh học

2014 [83]

Rod và cộng sự

PAN

TX-114

0,39

49,1

Nước sông, sữa bò

2006 [84]

Bezerra và cộng

Nước thải nhà máy

TAR

TX-114

0,60

sự 2006 [85]

lọc dầu

Gạo, ngô, tôm, hạt

Lemos và cộng sự

Me-

TX-114

0,7

lanh, bột mì, đậu

2010 [86]

BTABr

nành, yến mạch

Farajzadeh và

Nước hồ, nước thải

8-HQ

TX-114

0,033

100

cộng sự 2006 [87]

và nước cất

Yalçin và cộng sự

Mẫu chè, nước máy,

8-HQ

TX-100

1,9

2012 [88]

nước hồ, nước biển

Nguyễn Thị Hiên

và cộng sự 2014

8-HQ

TX-100

Mẫu chè

[89]

Chữ viết tắt: PAN: 1-(2-pyridylazo)-2-naphthol

TAR: 4-(2-thiazolylazo) resorcinol

Me-BTABr: 2-[2′-(6-methyl-benzothiazolylazo)]-4-bromophenol

APDC: ammonium pyrrolidine dithiocarbamate

8-HQ: 8-hydroxyquinoline

Phương pháp CPE-FAAS được nghiên cứu và ứng dụng để phân tích dạng Cr.

Tác giả Z. Yildiz và cộng sự đã tách và phân tích dạng Cr(III), Cr(VI) trong mẫu

nước máy, nước hồ và nước thải công nghiệp sử dụng phương pháp chiết điểm mù

kết hợp với quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa. Quá trình tạo phức Cr(III) - DDTC

(diethylammonium-N,N diethyldithiocarbamate) tối ưu ở pH 6,82 và được chiết bằng

Triton X-100. Giá trị LOD với Cr(III) là 0,08 μg/L và hệ số làm giàu bằng 98 [90].

H. I. Ulusoy và cộng sự đã phát triển phương pháp chiết tách và làm giàu bằng

CPE đối với dạng Cr(III) và tổng crom trước khi định lượng crom bằng FAAS.

Phương pháp này dựa trên sự tạo phức của các ion Cr(III) với Brilliant Cresyl Blue

(BCB) với sự có mặt của chất hoạt động bề mặt không ion Triton X-114. Phản ứng

tạo phức tối ưu tại pH = 9, dùng thiosunfat để khử Cr(VI) về Cr(III). Trong điều kiện

tối ưu, hiệu suất CPE cao đạt 99% [91].

F. Shemirani và cộng sự đã phân tích dạng Cr(III) và tổng Cr sử dụng CPE –

FAAS. Phản ứng tạo phức Cr(III) với bazơ Schiff N,N´- bis-(a-methyl salicylidene

propane-1,3-diimine tối ưu ở pH = 6, chất tạo mixen là Triton X -114. Điều kiện tối

ưu khi nồng độ Cr 10 mg/L là: nồng độ Triton X-114 0,18%, nồng độ bazơ Schiff

2.10-4 M, thời gian ủ 15 phút ở nhiệt độ 40oC. Hiệu suất CPE khi có mặt các cation

khác trong khoảng 96,1 – 104,4%, kết quả đó chỉ ra các cation khác ở nồng độ khảo

sát ít ảnh hưởng đến quá trình chiết Cr. Giá trị LOD = 0,1 µg/L với khoảng tuyến tính

0 ÷ 75 µg/L, độ lệch chuẩn RSD = 2,3% cho cả hai dạng Cr. Phương pháp CPE-

FAAS đã được ứng dụng để phân tích mẫu chuẩn BCR 544 và thu được kết quả phù

hợp tốt [92].

1.4.4.2. Phương pháp CPE – GFAAS

Phương pháp GFAAS dùng để phân tích các nguyên tố có nhiệt độ nguyên tử

hóa cao và có nồng độ thấp cỡ μg/L. Phương pháp GFAAS kết hợp với kỹ thuật CPE

đã được một số tác giả ứng dụng để tách, làm giàu phân tích dạng Mn và Cr trong các

mẫu sinh học và mẫu môi trường.

N. N. Meeravali và cộng sự đã phân tích lượng vết của 8 kim loại Ag, Co, Cr,

Cu, Fe, Mn, Ni, Pb trong nước biển sử dụng kỹ thuật CPE và xác định bằng GFAAS.

Chất tạo phức và chất hoạt động bề mặt được sử dụng là ammonium pyrrolidine

dithiocarbamate (APDC) và Triton X-114. Các tác giả đã khảo sát điều kiện tối ưu

cho quá trình CPE thu được kết quả: 0,5% (w/v) Triton X-114, 0,1% (w/v) APDC,

pH = 5,6. Giá trị LOD của Mn và Cr lần lượt là 0,002 µg/L và 0,003 µg/L. Hiệu suất

thu hồi CPE của Mn và Cr lần lượt là 98,4 ± 3,3% và 97,4 ± 3.7%. Phương pháp CPE

– GFAAS đã được ứng dụng để phân tích các mẫu chuẩn CASS-4 (nước biển gần

bờ), NASS-5 (nước biển) và NIST-1640 (nước tự nhiên) [93].

M. Ezoddin và cộng sự đã ứng dụng CPE – GFAAS để phân tích dạng crom

trong mẫu nước. Phản ứng tạo phức giữa Cr(VI) và 1,5 - diphenyle carbazid trong

môi trường axit HCl được chiết vào pha mixen chất hoạt động bề mặt được tạo thành

do hỗn hợp chất hoạt động bề mặt loại anion natri dodecyl sulfate và loại không ion

Triton X-114. Giới hạn phát hiện là 1,0 ng/L, khoảng tuyến tính 3 – 300 ng/L, hệ số

tương quan 0,9994, giá trị RSD 3,5% ứng với 5 lần phân tích mẫu Cr 0,1 µg/L, hệ số

làm giàu 92 [94].

M. Sun và cộng sự đã sử dụng CPE kết hợp với GFAAS để xác định dạng

Cr(III) trong mẫu huyết thanh người. Cr(III) phản ứng với PAN tạo thành phức kỵ

nước và được chiết vào pha giàu chất hoạt động bề mặt Triton X -114. Hàm lượng

tổng Cr được xác định sau khi khử dạng Cr(VI) về Cr(III) bằng chất khử axit ascorbic.

Hệ số làm giàu Cr(III) là 83,5 thu được bằng cách chiết 10 mL dung dịch. Dưới các

điều kiện tối ưu, giá trị LOD của Cr(III) 0,02 µg/L. Độ lệch chuẩn tương đối (RSD)

là 2,6% (n = 7, C = 10 µg/L), giá trị hiệu suất thu hồi trong khoảng từ 92,0% đến

94,7% đối với 3 mẫu. Phương pháp CPE-GFAAS được áp dụng để phân tích dạng Cr

trong huyết thanh người [95].

1.5. Tình hình nghiên cứu chiết điểm mù ở Việt Nam

Những năm gần đây trên thế giới kỹ thuật chiết điểm mù đã được nghiên cứu

ứng dụng để phân tích ion kim loại trong các mẫu môi trường, mẫu sinh học. Tuy

nhiên ở Việt Nam có rất ít các công bố nghiên cứu về chiết điểm mù để phân tích

dạng kim loại. Theo tìm hiểu của chúng tôi ở Việt Nam đến nay có một số nghiên

cứu về chiết điểm mù như sau:

Nguyễn Thị Hiên và cộng sự đã nghiên cứu ứng dụng phương pháp CPE –

FAAS để phân tích dạng mangan trong nước chè trồng tại tỉnh Thái Nguyên. Phân

tích hàm lượng tổng Mn trong lá chè bằng phương pháp FAAS sau khi vô cơ hóa mẫu

lá chè bằng kỹ thuật vô cơ hóa ướt. Nghiên cứu này đã áp dụng quy trình CPE của

S. Yalçin [88] và khảo sát các yếu tố ảnh hưởng cho phù hợp với điều kiện của phòng

thí nghiệm. Tác giả đã khảo sát các điều kiện tối ưu cho quá trình tạo phức và quá

trình CPE tiến hành với mẫu chứa Mn2+ 0,5 mg/L và thu được kết quả: giá trị pH =

9,0 là tối ưu cho phản ứng tạo phức, nồng độ 8-HQ 5.10-4 M và nồng độ Triton X-

100 0,1%, nhiệt độ ủ 90oC, thời gian ủ 110 phút, nồng độ chất điện ly NaCl 0,5%,

thời gian ly tâm 10 phút. Đánh giá hiệu suất thu hồi CPE bằng phương pháp thêm

chuẩn đối với hai mẫu chè và thu được kết quả trong khoảng 91,7 – 94,5%. Ứng dụng

quy trình CPE để phân tích dạng Mn trong chè Thái Nguyên, kết quả được trình bày

trong bảng 1.5 [89].

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

Mn trong nước chè (mg/kg)

STT Mẫu chè

Mn trong lá chè (mg/kg) Mn(II)- flavonoid Mn(II)- tự do

Mn tổng chiết 344,02 17,21 326,81 1399,1 1 Hồng Thái - Tân Cương

693,9 173,40 8,46 164,94 2 Nam Thái - Tân Cương

899,2 230,54 10,97 219,57 3 Nam Tân - Tân Cương

1424,2 374,83 19,03 355,80 4 Phúc Trìu - Thái Nguyên

1532,4 390,10 18,58 371,52 5 Mỹ Yên - Đại Từ

751,7 190,92 9,27 181,65 6 Ký Phú - Đại Từ

7 997,3 255,70 11,05 244,65 La Bằng - Đại Từ

8 1150,0 249,21 12,15 237,06 Trại Cài - Đồng Hỉ

712,3 190,45 9,20 181,25 9 Hóa Thượng - Đồng Hỉ

1156,4 290,8 14,01 276,79 10 Minh Lập - Đồng Hỉ

Mangan chiết từ lá chè vào nước chè trong khoảng 21,7 ÷ 26,7%. Trong nước

chè, nồng độ dạng mangan ở dạng liên kết flavonoid chiếm tỉ lệ nhỏ cỡ 5%, còn dạng

Mn(II) – tự do và phức yếu chiếm 95% của mangan tổng chiết. Kết quả nghiên cứu

này phù hợp với kết quả nghiên cứu của S. Yalçin và cộng sự đối với các mẫu chè

lấy tại Istanbul - Thổ Nhĩ Kỳ [88].

Các tác giả Nguyễn Xuân Trung và Lê Thị Hạnh đã nghiên cứu ứng dụng

phương pháp chiết điểm mù và quang phổ hấp thụ nguyên tử phân tích lượng vết

Pb2+ và Cd2+ trong mẫu nước. Phản ứng tạo phức giữa Pb2+, Cd2+ với 1,5-

Diphenylthiocarbazone (dithizone) thuận lợi nhất ở pH = 8,0 đệm photphat. Các điều

kiện tối ưu cho quá trình CPE: nồng độ triton X-100 2,0%, nhiệt độ ủ 60oC và thời

gian ủ 15 phút. Hiệu suất thu hồi trong khoảng 85,9 ÷ 88,5%. Quy trình được áp dụng

phân tích lượng vết Pb2+ và Cd2+ trong mẫu nước Hồ Hoàn Kiếm và Hồ Tây [96].

Trần Thị Hoài Linh và cộng sự đã sử dụng chiết điểm mù kết hợp với phương

pháp quang phổ hấp thụ phân tử để xác định hàm lượng Zn trong một số mẫu rau

trồng tại Đà Lạt, sử dụng thuốc thử 1-(2-pyridylazo)-2- naphtol (PAN), chất hoạt

động bề mặt Triton X-100. Phức chất màu hồng được tạo ra giữa Zn2+ và PAN trong

môi trường pH 8,5, độ hấp thụ cực đại tại bước sóng 545nm. Phương pháp đạt được

giới hạn phát hiện 0,12 mg/kg, với độ lặp lại RSD = 0,13% và độ thu hồi 89,3% [97].

Ở Việt Nam chưa có luận án nào nghiên cứu có hệ thống về chiết điểm mù

Mn, Cr và ứng dụng để phân tích dạng Mn, Cr trong mẫu chè trên địa bàn Tỉnh Sơn

La. Do đó, mục tiêu của luận án nghiên cứu về chiết điểm mù Mn, Cr với việc khảo

sát đầy đủ các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết góp phần vào cải tiến phương

pháp chiết là thực sự cần thiết.

1.6. Điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu

1.6.1. Điều kiện tự nhiên

Mộc Châu là huyện miền núi, cao nguyên và biên giới, nằm ở hướng Đông

Nam của tỉnh Sơn La, cách Hà Nội 180 km về hướng Tây Bắc, diện tích tự nhiên là

1.081,66 km2, chiếm 7,49% diện tích của tỉnh Sơn La. Phía Bắc giáp huyện Phù Yên,

phía đông giáp huyện Vân Hồ, phía Tây và Tây Bắc giáp huyện Yên Châu, tỉnh Sơn

La, phía Nam giáp tỉnh Thanh Hóa và Nước CHDCND Lào với đường biên giới dài

40,6 km. Toàn Huyện có 15 đơn vị hành chính cấp xã bao gồm 2 thị trấn và 13 xã.

Mộc Châu có đặc điểm đặc trưng địa hình vùng miền núi Tây Bắc, chia cắt phức tạp,

nằm trên hệ thống núi đá vôi, có cao nguyên Mộc Châu với địa hình tương đối bằng

phẳng, đất đai màu mỡ, khí hậu mát mẻ, độ cao trung bình khoảng 1.050 m so với

mặt nước biển. Mộc Châu có cả bốn mùa rõ rệt, với đặc điểm nổi bật là vùng khí hậu

cao nguyên ôn hòa, mát mẻ quanh năm. Nhiệt độ trung bình/năm khoảng 18-20oC,

lượng mưa trung bình/năm khoảng 1500 - 1600 mm và độ ẩm không khí trung bình

85%.

Bắc Yên là huyện vùng cao, ở phía đông bắc của tỉnh Sơn La, độ cao trung

bình từ 1000 -1400m so với mặt nước biển. Phía đông giáp huyện Phù Yên; phía tây

giáp huyện Mường La và huyện Mai Sơn. Phía nam huyện Mộc Châu và huyện Yên

Châu. Phía bắc giáp huyện Trạm Tấu, tỉnh Yên Bái. Huyện Bắc Yên có 16 đơn vị

hành chính cấp xã bao gồm 01 thị trấn và 15 xã. Tổng diện tích tự nhiên 109863,74

ha, đất nông nghiệp 68027,76 ha, chiếm 61,9% tổng diện tích tự nhiên. Nhiệt độ trung

bình hàng năm 18,5oC – 20oC. Thời tiết thường lạnh nhiều vào các tháng 10, 11, 12,

đến các tháng 1, 2 năm sau; nắng nhiều vào các tháng 4, 5, 6, 7; mưa nhiều vào các

tháng 6, 7, 8, 9, lượng mưa trung bình hàng năm 1160 - 1600mm. Huyện Bắc Yên

chia thành 3 vùng theo độ cao: vùng cao gồm 6 xã: Tà Xùa, Làng Chếu, Xím Vàng,

Hang Chú, Háng Đồng, Hua Nhàn, độ cao trung bình 1300m so với mặt nước biển,

khí hậu mát mẻ, mùa đông lạnh (từ 5-10oC) quanh năm có sương mù. Vùng giữa gồm

4 xã Phiêng Ban, Mường Khoa, Hồng Ngài, Song Pe và Thị trấn Bắc Yên, là vùng

chịu ảnh hưởng của gió mùa đông bắc và thường có sương muối, từ tháng 3 đến tháng

5 hàng năm có gió Lào. Vùng còn lại là các xã vùng lòng hồ sông Đà gồm: Chiềng

Sại, Phiêng Côn, Tạ Khoa, Chim Vàn, Pắc Ngà, Song Pe.

1.6.2. Điều kiện kinh tế - xã hội

Theo thống kê năm 2013, huyện Mộc Châu có diện tích tự nhiên 108.166 ha

diện, dân số 104.730 người. Giá trị sản xuất các ngành kinh tế tăng bình quân 19,3%,

năm 2014 ước đạt 6.437 tỷ đồng, GDP bình quân đầu người ước đạt 1300 USD, cơ cấu

kinh tế: nông lâm nghiệp và thuỷ sản chiếm 29,8%, công nghiệp - xây dựng chiếm

47,8% và dịch vụ chiếm 22,4%. Tổng vốn đầu tư toàn xã hội năm 2014 ước đạt 820 tỷ

đồng, tăng bình quân 2,6%, thu ngân sách địa phương đạt 613 tỷ đồng.

Trong sản xuất nông nghiệp cây chè là một thế mạnh của huyện Mộc Châu.

Được triển khai từ năm 1958, đến nay có 14 doanh nghiệp sản xuất kinh doanh chè

(01 doanh nghiệp trung ương, 02 doanh nghiệp 100% vốn nước ngoài, 11 doanh

nghiệp tư nhân), tổng diện tích chè hiện có 1748 ha, sản lượng đạt khoảng 20 ngàn

tấn chè búp tươi/năm, thị trường tiêu thụ chủ yếu là Nhật bản, Đài Loan, Pakistan và

một số thị trường khác.

Theo thống kê năm 2019, huyện Bắc Yên có 65210 người, bao gồm 17 dân

tộc sinh sống trong đó có 7 dân tộc chiếm đa số là H’Mông, Thái, Mường Kinh, Dao,

Khơ Mú, Tày (người H’Mông chiếm gần một nửa). Là huyện miền núi vùng cao của

tỉnh Sơn La, Bắc Yên hiện có 15/16 xã, thị trấn thuộc diện đặc biệt khó khăn. Năm

2014, thu nhập 15,5 triệu/người/năm, GDP bình quân đạt 13,6%/năm. Huyện Bắc

Yên có địa hình dốc và có nhiều sông suối nên thuận lợi để xây dựng các nhà máy

thủy điện vừa và nhỏ. Trên địa bàn huyện có 10 nhà máy thủy điện đưa vào hoạt

động. Về tài nguyên khoáng sản, huyện Bắc Yên có nhiều loại khoáng sản như niken,

đồng, chì, cao lanh, uran.

Phát triển vùng nguyên liệu chè được xác định là một nhiệm vụ trọng tâm

trong phát triển kinh tế của huyện Bắc Yên. Theo Kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội

năm 2020 của huyện Bắc Yên, khôi phục, cải tạo và phát triển diện tích chè Shan

tuyết hiện có đồng thời trồng mới diện tích chè đặc sản Tà Xùa, đưa chè trở thành sản

phẩm chủ lực của huyện; tạo điều kiện cho Doanh nghiệp đầu tư hỗ trợ kỹ thuật,

giống, vật tư, tiêu thụ sản phẩm để các hộ cải tạo, chăm sóc chè, nâng cao chất lượng

chế biến. Phấn đấu rồng mới 20 ha, đưa diện tích cây chè đặc sản Tà Xùa lên 258 ha

trong năm 2020.

• Tóm tắt phần tổng quan của luận án

Trong các nguyên tố vi lượng trong chè, mangan và crom là hai nguyên tố thiết

yếu cho cơ thể. Mangan đóng một vai trò quan trọng trong chuyển hóa carbohydrate,

hấp thụ canxi, và điều chỉnh hàm lượng đường trong máu. Mangan cũng cần thiết cho

chức năng não và thần kinh bình thường. Mangan là một thành phần quan trọng của

hệ thống enzyme. Dạng Cr (III) là một yếu tố vi lượng thiết yếu liên quan đến việc

kiểm soát chuyển hóa glucose bằng insulin. Tuy nhiên dạng Cr(VI) lại gây độc cho

cơ thể. Do đó phân tích hàm lượng Mn, Cr trong chè là thật sự cần thiết giúp đánh

giá ảnh hưởng của Mn, Cr đến sức khỏe người sử dụng.

Qua nghiên cứu các tài liệu tham khảo trong và ngoài nước liên quan đến

nghiên cứu phân tích dạng kim loại mangan, crom trong chè bằng phương pháp chiết

điểm mù cho thấy việc xác định hàm lượng tổng và các dạng liên kết của kim loại

mangan, crom trong chè là rất cần thiết. Dạng Mn(II) - chất hữu cơ có lợi hơn so với

dạng Mn(II) - vô cơ và dạng Cr(III) có lợi hơn đối với sức khỏe so với dạng Cr(VI).

Sau khi hệ thống các cơ sở lý thuyết của quy trình chiết điểm mù mangan,

crom đã lựa chọn được quy trình phù hợp để áp dụng cho luận án đó là quy trình chiết

điểm mù của S. Yalçin [87] nhưng cần khảo sát lại các yếu tố ảnh hưởng để lựa chọn

điều kiện tối ưu nhằm tăng hiệu suất chiết và định lượng bằng phương pháp quang

phổ hấp thụ nguyên tử AAS.

Dựa trên tình hình nghiên cứu phân tích mangan, crom trong chè, các nghiên

cứu hầu hết tập trung vào phân tích hàm lượng tổng, điều đó không cho biết được

hàm lượng từng dạng mangan, crom trong lá chè.

Ở Việt Nam, chưa có công trình công bố nghiên cứu một các đầy đủ về kỹ

thuật chiết điểm mù kết hợp với quang phổ hấp thụ nguyên tử xác định dạng mangan,

crom trong chè trên địa bàn huyện Mộc Châu và huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La. Huyện

Mộc Châu và huyện Bắc Yên là vùng nguyên liệu chè lớn của tỉnh Sơn La, đặc biệt

là cây chè Tà Xùa là loại chè cổ thụ có giá trị kinh tế cao, do đó cần được nghiên cứu

xác định thành phần hóa học nói chung và hàm lượng dạng mangan, crom nói riêng

góp phần đánh giá chất lượng chè.

CHƯƠNG 2. ĐIỀU KIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM

2.1. Máy móc, thiết bị, hóa chất

2.1.1. Máy móc, thiết bị

➢ Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử:

Các phép phân tích mangan, crom được thực hiện trên hệ thống máy quang

phổ hấp thụ nguyên tử AAS ZEEnit 700 của hãng Analytik Jena (Đức) tại phòng

Hóa phân tích - Trường Đại học Tây Bắc (Hình 2.1). Ngoài ra, hàm lượng mangan

và crom được phân tích so sánh trên hệ thống máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS-

3300 của hãng Perkin Elmer (Mỹ) tại phòng Hóa phân tích - Viện Hóa học - Viện

Hàn lâm Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

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

Phân tích mangan bằng kỹ thuật quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (FAAS)

dùng đèn catot rỗng (HCL) nguyên tố Mn, bổ chính nền bằng đèn Deuteri (D2).

Phân tích crom bằng kỹ thuật quang phổ hấp thụ nguyên tử lò graphit

(GFAAS) dùng lò graphit platform, bổ chính nền dùng kỹ thuật Zeeman.

➢ Hệ thống máy quang phổ nguồn plasma cảm ứng cao tần kết nối khối phổ

NexION 2000 ICP-MS được sử dụng để khảo sát thành phần một số nguyên tố kim

loại trong mẫu chè và phân tích so sánh hàm lượng mangan, crom trong mẫu nghiên

cứu với kết quả phân tích trên máy AAS ZEEnit 700 và máy AAS-3300.

➢ Tủ sấy UNB 400 của hãng Memmert dùng để sấy các mẫu lá chè và dụng

cụ thủy tinh.

➢ Máy nghiền mẫu A11 basic của hãng IKA dùng để nghiền nhỏ mẫu lá chè

sau khi sấy.

➢ Cân phân tích XT 220A của hãng Precisa (độ chính xác ± 0,0001g) dùng để

cân khối lượng mẫu và hóa chất.

➢ Máy đo pH model HI 2211 của hãng Hanna (độ chính xác ± 0,01) dùng điều

chỉnh pH của các dung dịch đệm.

➢ Bể ổn nhiệt WNB14 hãng Memmert dùng để đun cách thủy các mẫu chiết

điểm mù mangan, crom.

➢ Máy lắc Vortex ZX3 hãng Velp dùng để đồng nhất mẫu.

➢ Máy cất nước hai lần WSC/4D hãng Hamilton.

➢ Máy khuấy từ IKA RCT basic, tốc độ khuấy từ 0 - 1200 vòng/phút.

➢ Micropipet các loại 2-20µl, 20-200µl, 100-1000µl, 1000-5000 µl của

hãng Jencons.

➢ Các dung cụ thủy tinh phòng thí nghiệm được làm sạch bằng cách ngâm 8

giờ trong dung dịch HNO3 10%.

2.1.2. Hóa chất

➢ Các chất tạo phức

• 8-hydroxyquinoline (8 – HQ) của hãng Merck

Công thức phân tử: C9H7NO, khối lượng mol phân tử: 145,16 g/mol

• 1-(2-pyridylazo)-2-naphtol (PAN) của hãng Merck

Công thức phân tử: C15H11ON3, khối lượng mol phân tử: 249,27 g/mol

➢ Chất hoạt động bề mặt không ion (nonionic surfactant)

• Octylphenoxypolyethoxyethanol (Triton X-100) của hãng Merck.

Với giá trị n = 9 ÷ 10, khối lượng mol trung bình: 647 g/mol

• (1,1,3,3-Tetramethylbutyl) phenyl-polyethylene glycol: (Triton X-114)

của hãng Merck.

Với giá trị n = 7 ÷ 8, khối lượng mol trung bình: 537 g/mol

➢ Các dung dịch làm việc: Mn2+, Cr3+, , , Zn2+, Fe3+, Ni2+, Co2+,

Al3+, Pb2+, Cu2+, Mg2+, Ca2+, Ag+,...được pha từ dung dịch chuẩn nồng độ 1000 ± 1

mg/L của hãng Merck.

➢ Các hóa chất: axit nitric HNO3 65%, axit pecloric HClO4 70 – 72% hãng

Merck, axit axetic CH3COOH, natri axetat CH3COONa.3H2O, kali đihiđrophotphat

KH2PO4, axit boric H3BO3, borac Na2B4O7.10H2O, axit clohidric HCl 37%, natri

hidroxit NaOH, kali clorua KCl tinh khiết phân tích dùng pha các dung dịch đệm pH.

2.2. Vị trí, phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu

2.2.1. Vị trí lấy mẫu

Huyện Mộc Châu có vùng trồng chè lớn với tổng diện tích 1748 ha, sản lượng

đạt khoảng 20000 tấn chè búp tươi/năm. Cây chè được trồng chủ yếu ở 4 xã, thị trấn

bao gồm: Thị trấn Nông Trường, xã Phiêng Luông, xã Tân Lập và xã Chiềng Sơn.

Cây chè Mộc Châu có độ tuổi chủ yếu từ 4 đến 8 năm, cây chè có độ cao 40-45cm

(hình 2.2).

Hình 2.2. Thu hái mẫu chè tại huyện Mộc Châu

Tại huyện Mộc Châu, chúng tôi thu hái mẫu chè tại 8 vị trí của 4 địa điểm: Thị

trấn Nông Trường, xã Phiêng Luông, xã Tân Lập và xã Chiềng Sơn, mỗi điểm thu

hái 02 mẫu. Mẫu chè được thu hái hai đợt, đợt 1 ngày 10/12/2017 thời điểm thu hái

vào mùa khô (thời tiết mát, khô ráo, nhiệt độ 20oC) và đợt 2 ngày 07/4/2018 vào mùa

mưa (thời tiết mát, khô ráo, nhiệt độ 28oC) . Vị trí thu mẫu được trình bày trong bảng

2.1 và hình 2.3.

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

STT Kí hiệu mẫu

1 CĐ-NT

2 S89-NT

3 BM-PL

4 SK-PL

5 BH1-TL

6 BH2-TL

7 TK7-CS Vị trí Tiểu khu Chè Đen - Nông Trường Tiểu khu S89 - Nông Trường Bản Muống - Phiêng Luông - Bản Suối Khem - Phiêng Luông Bản Hoa – Tân Lập Bản Hoa – Tân Lập Tiểu khu 7 - Chiềng Sơn

8 TK2-CS Tiểu khu 2 - Chiềng Sơn Tọa độ N: 20o49’57; E: 104o41’41 Độ cao: 950 m N: 20o49’50; E: 104o42’48 Độ cao: 942 m N: 20o49’12; E: 104o44’16 Độ cao: 913 m N: 20o50’34; E: 104o46’08 Độ cao: 809 m N: 20o56’51; E: 104o37’53 Độ cao: 844 m N: 20o57’10; E: 104o37’22 Độ cao: 799 m N: 20o44’33; E: 104o37’17 Độ cao: 712 m N: 20o46’08; E: 104o35’21 Độ cao: 712 m

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

Tại huyện Bắc Yên cây chè được phân bố chủ yếu ở xã Tà Xùa. Cây chè cổ

thụ tập trung ở các bản: Mống Vàng, Bản Bẹ, Bản Chung Trinh. Theo khảo sát số

lượng cây Chè cổ thụ không còn nhiều do đó cần có giải pháp để bảo tồn và phát triển

số lượng và chất lượng cây chè cổ thụ. Bản Bẹ và Bản Chung Trinh có số lượng cây

chè trồng lâu năm nhiều nhất. Ngày 21/12/2019, tại bản Bẹ, xã Tà Xùa, huyện Bắc

Yên, Hội bảo vệ thiên nhiên và Môi trường Việt Nam đã phối hợp UBND huyện Bắc

Yên tổ chức lễ vinh danh cây di sản Việt Nam đối với cây chè shan tuyết cổ thụ tại

địa bản Bẹ xã Tà Xùa. Hiện nay, tại bản Bẹ - xã Tà Xùa 200 cây chè cổ thụ xã Tà

Xùa được vinh danh cây di sản. Qua nghiên cứu khoa học của các nhà chuyên môn

Hội bảo vệ thiên nhiên và Môi trường Việt Nam, hiện nay ở bản Bẹ, xã Tà Xùa có

hơn 200 cây chè Shan tuyết thuộc loại cây lâu năm, trong đó cây nhiều năm nhất là

300 năm tuổi, cây ít năm cũng trên 100 năm tuổi (hình 2.4).

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

Ở độ cao trên 1000m so với mực nước biển, Tà Xùa có khí hậu và thổ nhưỡng

rất đặc biệt, bởi thế những cây chè cổ thụ hàng trăm năm tuổi ở đây cho sản phẩm

mang hương vị đặc biệt, màu nước vàng mật cùng vị chát, ngọt đặc trưng, hương

thơm dịu nhẹ, thương hiệu chè Tà Xùa đã được nhiều người biết đến.

Chúng tôi thu hái 6 mẫu chè tại xã Tà Xùa vào hai đợt. Đợt 1, thu hái ngày

04/11/2017, thời điểm thu hái là vào mùa khô. Đợt 2, thu hái ngày 25/4/2018, thời

điểm thu hái là vào mùa mưa. Vị trí và tọa độ của các điểm thu mẫu được trình bày

trong bảng 2.2 và hình 2.5.

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

STT Vị trí Tọa độ Kí hiệu mẫu

1 CT1 Bản Chung Trinh - Tà Xùa - Bắc Yên

2 CT2 Bản Chung Trinh - Tà Xùa - Bắc Yên

3 TXA Bản Tà Xùa A - Tà Xùa - Bắc Yên

4 TXC Bản Tà Xùa C - Tà Xùa - Bắc Yên

5 BB Bản Bẹ - Tà Xùa – Bắc Yên

6 MV Bản Mống Vàng – Tà Xùa – Bắc Yên N: 21015’79 E: 104028’33 Độ cao: 1500 m N: 21017’45 E: 104025’36 Độ cao: 1380 m N: 21016’54 E: 104025’50 Độ cao: 1450 m N: 21017’05 E: 104025’50E Độ cao: 1390 m N: 21015’47 E: 104028’20 Độ cao: 1370 m N: 21016’27 E: 104026’48 Độ cao: 1420 m

Hình 2.5. Bản đồ thu mẫu chè tại xã Tà Xùa, huyện Bắc Yên

2.2.2. Phương pháp lấy mẫu, sơ chế và bảo quản mẫu

2.2.2.1. Phương pháp lấy mẫu

Chè búp (gồm 1 tôm và 2 lá non) được người dân thu hái trong khắp đồi chè

và trộn lẫn vào nhau. Lấy mẫu chè búp tươi theo quy chuẩn kỹ thuật Quốc Gia QCVN

01 - 28 : 2010/BNNPTNT [98]. Mẫu đại diện là mẫu chè được người dân thu hái

trong cả vườn chè và trộn lẫn vào nhau. Trước khi lấy mẫu phải rải chè búp vừa hái

ra và trộn đều trên nền nhà thành một lớp dày không quá 30cm. Với lô chè dưới 1

tấn, lấy mẫu ở 5 vị trí và lô chè trên 1 tấn lấy mẫu ở 9 vị trí.

2.2.2.2. Sơ chế mẫu chè

Lá chè được rửa sạch 3 lần bằng nước máy và rửa lại bằng nước cất, rải ra để

ở nhiệt độ phòng cho khô nước. Sau đó, lá chè được sấy trong tủ sấy UNB 400 ở nhiệt

độ 90oC đến khối lượng không đổi (khoảng 24 giờ). Lá chè khô được đựng trong túi

nilon và bảo quản trong tủ lạnh.

2.2.2.3. Chuẩn bị mẫu chè

Lá chè khô được nghiền nhỏ bằng máy nghiền mẫu IKA A11 basic. Sau đó

mẫu chè bột được chuyển vào túi nilon và bảo quản trong tủ lạnh.

2.2.2.4. Chuẩn bị mẫu nước chè

Cân 1,0 gam lá chè khô đã nghiền nhỏ cho vào cốc thủy tinh 100 mL, thêm

vào khoảng 90 mL nước cất hai lần sôi, đậy cốc bằng đĩa petri thủy tinh, mẫu được

ngâm với các thời gian 5 phút, 15 phút và 30 phút. Chuyển nước chè vào bình định

mức 100 mL, lọc mẫu và định mức đến 100 mL. Mẫu nước chè được bảo quản trong

tủ lạnh và sử dụng không quá 24 giờ.

2.3. Khảo sát các điều kiện tối ưu phép chiết điểm mù Mn(II), Cr(III) và xây

dựng quy trình CPE-AAS phân tích dạng Mn, Cr trong nước chè

2.3.1. Khảo sát các điều kiện tối ưu phép chiết điểm mù Mn(II), Cr(III)

Khảo sát sự ảnh hưởng của một số yếu tố đến quá trình chiết điểm mù Mn(II)

và Cr(III) nhằm mục đích tối ưu hoá quá trình chiết điểm mù phân tích dạng Mn, Cr

trong nước chè. Tiến hành khảo sát với mẫu chuẩn Mn, Cr trên nguyên tắc thay đổi

giá trị của đại lượng khảo sát và cố định giá trị của các đại lượng còn lại.

+ Khảo sát lựa chọn chất tạo phức và nồng độ chất tạo phức tối ưu cho phản

ứng tạo phức của Mn(II) và Cr(III). Tiến hành khảo sát với hai chất tạo phức PAN và

8-HQ.

+ Khảo sát sự ảnh hưởng của pH (môi trường tối ưu cho phản ứng tạo phức

giữa Mn(II) và Cr(III) với chất tạo phức). Tiến hành khảo sát trong khoảng pH từ 4

đến 12.

+ Khảo sát lựa chọn chất hoạt động bề mặt và nồng độ chất hoạt động bề mặt

đối với Triton X-100 và Triton X-114.

+ Nghiên cứu lựa chọn nhiệt độ ủ mẫu tối ưu.

+ Khảo sát thời gian chiết tối ưu.

+ Khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ chất điện ly NaCl đến hiệu suất chiết,

Đối với mẫu chiết Mn(II) tiến hành khảo sát trong khoảng nồng độ NaCl 0,1% –

0,6%. Đối với mẫu chiết Cr(III) tiến hành khảo sát trong khoảng nồng độ NaCl 0,05%

÷ 0,30%.

+ Trong nước chè Cr tồn tại chủ yếu ở hai dạng Cr(III) và Cr(VI). Xác định

hàm lượng tổng Cr bằng cách khử Cr(VI) thành Cr(III), sau đó xác định hàm lượng

tổng Cr(III) bằng phương pháp CPE-GFAAS.

+ Khảo sát sự ảnh hưởng của các cation khác đến quá trình chiết điểm mù

Mn(II) và Cr(III). Qua khảo sát mẫu chè bằng phương pháp ICP-MS, ngoài Mn, Cr

trong chè chứa một số nguyên tố như: Al, Fe, Cu, Zn, Pb, Ni. Do đó, khảo sát sự ảnh

hưởng của các cation: Al3+, Fe3+, Cu2+, Zn2+, Pb2+, Ni2+.

2.3.2. Phân tích hàm lượng tổng Mn, Cr trong lá chè và nước chè

Trong nhiều nghiên cứu các tác giả đã sử dụng hỗn hợp axit HNO3 và HClO4

để vô cơ hoá mẫu [99, 100]. Do đó chúng tôi sử dụng kỹ thuật vô cơ hoá ướt dùng

hỗn hợp axit HNO3 đặc và HClO4 đặc để vô cơ hoá xác định hàm lượng tổng Mn, Cr

trong mẫu lá chè và mẫu nước chè.

2.3.2.1. Quy trình phân tích hàm lượng tổng Mn, Cr trong lá chè

Cân 0,25 g mẫu chè đã nghiền nhỏ cho vào cốc thủy tinh 100 mL, thêm 5,0

mL dung dịch HNO3 65% và 5,0 ml dung dịch HClO4 70 - 72%, đun nhẹ trên bếp

cách cát đến khi mẫu phân hủy hết thu được muối trắng ẩm. Để nguội, hòa tan, lọc

và định mức 25 mL bằng dung dịch HNO3 1%. Phân tích Mn bằng FAAS, phân tích

Cr bằng GFAAS. Phân tích khảo các nguyên tố khác bằng phương pháp ICP - MS.

Mẫu trắng được tiến hành tương tự, thay 0,25 g chè bằng 0,25 mL nước cất hai lần.

Quy trình phân tích hàm lượng tổng Mn, Cr được mô tả theo sơ đồ sau:

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

2.3.2.2. Quy trình phân tích hàm lượng tổng Mn, Cr trong nước chè

Lấy 10 mL nước chè cho vào cốc thủy tinh, đun nhẹ trên bếp cách cát đến gần

cạn. Thêm tiếp 2,0 mL dung dịch HNO3 65% và 2,0 mL dung dịch HClO4 70 - 72%,

đun nhẹ trên bếp cách cát đến khi mẫu phân hủy hết thu được muối trắng ẩm. Hòa tan

mẫu bằng 8 mL dung dịch HNO3 1%, lọc mẫu và định mức đến 10 mL bằng dung

dịch HNO3 1%. Mẫu trắng được tiến hành tương tự, thay 10 mL nước chè bằng 10

mL nước cất.

2.3.3. Khảo sát các điều kiện tối ưu phân tích dạng Mn trong nước chè sử

dụng CPE - FAAS

2.3.3.1. Khảo sát các điều kiện phân tích hàm lượng tổng Mn trong nước chè

bằng phương pháp chiết điểm mù

Nghiên cứu tối ưu hoá quy trình chiết điểm mù để phân tích hàm lượng tổng

Mn trong nước chè. Quy trình thực nghiệm như sau: Hút 0,5 mL nước chè vào ống

ly tâm thủy tinh 10 mL, thêm 1,0 mL dung dịch chất tạo phức (8-HQ, PAN) C mol/L

và chất hoạt động bề mặt (TX-100, TX-114) C % (v/v), sau đó thêm 2,0 mL dung

dịch đệm pH = x và 1,0 mL dung dịch NaCl C %, dung dịch được pha loãng tới 10

mL bằng nước cất. Dung dịch phân tích được ủ ở t1 oC trong bể ổn nhiệt trong thời

gian t2 phút. Sau đó, ly tâm thời gian t phút ở tốc độ 3500 vòng/phút, ngâm vào nước

đá 10 phút để làm đông đặc pha giàu chất hoạt động bề mặt, tách bỏ pha nước để thu

được pha nhớt giàu chất hoạt động bề mặt. Hòa tan pha nhớt bằng 1,0 mL dung dịch

HNO3 1%, đồng nhất mẫu bằng máy lắc. Phân tích hàm lượng Mn tổng trong nước

chè bằng FAAS. Mẫu trắng được tiến hành tương tự thay 0,5 mL nước chè bằng 0,5

mL nước cất.

2.3.3.2. Khảo sát các điều kiện phân tích dạng Mn(II)- flavonoid trong nước

chè bằng phương pháp chiết điểm mù

Trong nước chè Mn tồn tại ở hai dạng chủ yếu là dạng Mn(II)-flavonoid và

dạng Mn(II)-tự do và phức yếu. Khi chiết dạng Mn(II)-flavonoid trong nước chè chỉ

thêm chất hoạt động bề mặt, không thêm tác nhân tạo phức. Như vậy dạng Mn(II) -

flavonoid sẽ bị chiết vào pha hữu cơ, còn dạng Mn(II) - tự do và phức yếu không bị

chiết, vẫn tồn tại trong pha nước.

Việc lựa chọn chất hoạt động bề mặt, nồng độ chất hoạt động bề mặt, nhiệt độ

ủ, thời gian chiết tối ưu, ảnh hưởng của nồng độ chất điện ly NaCl đến hiệu suất chiết

sẽ được tối ưu hoá trong quá trình thực nghiệm.

2.3.4. Khảo sát các điều kiện tối ưu phân tích dạng Cr trong nước chè sử

dụng CPE - GFAAS

2.3.4.1. Khảo sát các điều kiện phân tích tổng Cr trong nước chè bằng phương

pháp chiết điểm mù

Crom trong lá chè được chiết xuất vào pha nước và tồn tại ở hai dạng Cr(III)

và Cr(VI). Dạng Cr(III) tạo phức và bị chiết vào pha chất hoạt động bề mặt, dạng

Cr(VI) không tạo phức nên không bị chiết. Do đó, muốn xác định hàm lượng tổng

Cr trong nước chè cần phải khử Cr(VI) thành Cr(III). Quy trình thực nghiệm như

Hút 2,0 mL nước chè vào ống ly tâm thuỷ tinh 10 mL, thêm chất khử để khử

Cr(VI) thành Cr(III), thêm 1,0 mL dung dịch chất tạo phức (8-HQ, PAN) C mol/L để

tạo phức với Cr(III), thêm 1,0 mL dung dịch đệm pH = x. Tiếp theo, thêm chất hoạt

động bề mặt (TX – 100, TX-114) C % và dung dịch NaCl C%. Dung dịch cuối cùng

được pha loãng thành 10 mL bằng nước cất và ủ thời gian t phút trong bể ổn nhiệt ở

toC. Mẫu được ly tâm t phút ở tốc độ 3500 vòng/phút, làm lạnh bằng cách ngâm vào

nước đá 10 phút, tách bỏ pha nước, pha nhớt giàu chất hoạt động bề mặt được hòa

0,1M trong CH3OH. Phân tích hàm lượng tổng Cr

tan bằng 1,0 mL dung dịch HNO3

bằng GFAAS. Hàm lượng Cr(VI) trong nước chè được tính bằng hiệu số giữa hàm

lượng tổng Cr và hàm lượng Cr(III).

2.3.4.2. Khảo sát các điều kiện phân tích dạng Cr(III) trong nước chè

Quy trình phân tích hàm lượng dạng Cr(III) tương tự quy trình phân tích hàm

lượng tổng Cr trong nước chè nhưng không thêm chất khử Cr(VI). Do đó dạng Cr(III)

bị chiết vào pha hữu cơ chất hoạt động bề mặt, dạng Cr(VI) không tạo phức với chất

tạo phức sử dụng nên vẫn tồn tại trong pha nước.

Việc lựa chọn chất hoạt động bề mặt, nồng độ chất hoạt động bề mặt, nhiệt độ

ủ, thời gian chiết tối ưu, ảnh hưởng của nồng độ chất điện ly NaCl đến hiệu suất chiết

sẽ được tối ưu hoá trong quá trình thực nghiệm.

2.4. Xây dựng và đánh giá các đường chuẩn phân tích Mn, Cr

2.4.1. Đánh giá giới hạn chấp nhận của các đường chuẩn và tính giới hạn

phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ)

2.4.1.1. Đánh giá giới hạn chấp nhận của các đường chuẩn

Để đánh giá giới hạn chấp nhận của đường chuẩn cần dựa vào 2 tiêu chí:

a. Tiêu chí 1 - Hệ số tương quan R2

Hệ số tương quan phải thỏa mãn tiêu chuẩn 0,99 ≤ R2 ≤ 1 .

b. Tiêu chí 2 - Độ chệch các điểm nồng độ khi xây dựng đường chuẩn

- Áp dụng phương trình đường chuẩn A = a + b.C, tính lại nồng độ Cti dựa vào

độ hấp thụ quang Ai theo công thức (2.1)

Trong đó: Ai : độ hấp thụ quang của dung dịch chuẩn thứ i

- Tính độ chệch các điểm nồng độ theo công thức (2.2) [101]:

Trong đó:

∆i : Độ chệch của điểm nồng độ thứ i dùng xây dựng đường chuẩn.

Cti : Nồng độ tính ngược theo phương trình đường chuẩn của điểm thứ i.

Cci : Nồng độ chuẩn của điểm nồng độ thứ i.

Theo quy định của nhiều tổ chức của Mỹ, Canada, châu Âu, giá trị độ chệch Δ

không được vượt quá ± 15% cho tất cả các nồng độ, riêng ở nồng độ LOQ có thể chấp

nhận giới hạn ± 20%.

2.4.1.2. Tính giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ)

Tính độ lệch chuẩn (Standard Deviation: SD) bằng công thức (2.3)

Giới hạn phát hiện (Limit of detection : LOD) được tính bằng 3 lần độ lệch

chuẩn theo công thức (2.4):

Giới hạn định lượng (Limit of quantitation) được tính bằng 10 lần độ lệch

chuẩn theo công thức (2.5):

2.4.2. Xây dựng và đánh giá các đường chuẩn phân tích tổng Mn, Cr

2.4.2.1. Xây dựng các đường chuẩn phân tích tổng Mn, Cr

Chuẩn bị dãy gồm 08 dung dịch chuẩn Mn (từ dung dịch chuẩn Mn 1000 mg/L)

với các nồng độ: 0,1; 0,25; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 và 5,0 mg/L trong dung dịch HNO3

1%.

Chuẩn bị dãy gồm 08 dung dịch chuẩn Cr (từ dung dịch chuẩn Cr 1000 mg/L)

với các nồng độ: 5; 10; 15; 20; 25; 30; 35 và 40 µg/L trong môi trường HNO3 0,5%.

Đo độ hấp thụ A của dãy các dung dịch Mn bằng kỹ thuật FAAS và đo độ hấp

thụ A của dãy các dung dịch Cr bằng kỹ thuật GFAAS trên máy ZEEnit 700 ở các

điều kiện tối ưu.

2.4.2.2. Đánh giá giới hạn chấp nhận của đường chuẩn và tính giới hạn phát

hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ)

* Tính các giá trị nồng độ Cti theo công thức (2.1) và độ chệch các điểm nồng

độ khi xây dựng đường chuẩn theo công thức (2.2), từ kết quả tính đánh giá đường

chuẩn phân tích tổng Mn và đường chuẩn phân tích tổng Cr.

* Để xác định giá trị LOD, LOQ của đường chuẩn phân tích tổng Mn trong lá

chè, chuẩn bị song song 14 dung dịch Mn 0,1 mg/L trong HNO3 1%. Đối với phân

tích tổng Cr trong lá chè, chuẩn bị song song 14 dung dịch Cr 2,0 µg/L trong môi

trường HNO3 0,5%. Phân tích nồng độ Mn, Cr trong 14 mẫu trên sử dụng đường

chuẩn phân tích tổng Mn, tổng Cr đã xây dựng. Tính giá độ lệch chuẩn theo công

thức (2.3), LOD theo công thức (2.4) và LOQ theo công thức (2.5).

2.4.3. Xây dựng và đánh giá đường chuẩn CPE phân tích dạng Mn, Cr

2.4.3.1. Xây dựng đường chuẩn CPE phân tích dạng Mn, Cr

Chiết điểm mù các dung dịch chuẩn Mn nồng độ lần lượt là: 0,1; 0,5; 1,0; 2,0

mg/L; 3,0; 4,0 và 5,0 mg/L trong điều kiện tối ưu đã khảo sát. Mẫu trắng được tiến

hành tương tự như mẫu chuẩn nhưng thay dung dịch chuẩn Mn bằng nước cất.

Đo độ hấp thụ của Mn bằng phương pháp FAAS ở bước sóng 279,5nm. Kết

quả xây dựng đường chuẩn CPE phân tích dạng Mn trong nước chè được trình bày

trong 3.2.3.

Chiết điểm mù các dung dịch chuẩn Cr với các nồng độ lần lượt là: 6, 12, 18,

24 và 36 µg/L trong điều kiện tối ưu đã khảo sát. Mẫu chuẩn được tiến hành trong

điều kiện tương tự nhưng thay dung dịch chuẩn Cr bằng nước cất 2 lần.

Đo độ hấp thụ của Cr bằng phương pháp GFAAS ở bước sóng 357,9nm. Kết

quả xây dựng đường chuẩn CPE phân tích dạng Cr trong nước chè được trình bày

trong 3.2.4.

2.4.3.2. Đánh giá giới hạn chấp nhận của đường chuẩn và tính giới hạn phát

hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ)

* Tính các giá trị nồng độ Cti theo công thức (2.1) và độ chệch các điểm nồng

độ khi xây dựng đường chuẩn theo công thức (2.2), từ kết quả tính đánh giá đường

chuẩn phân tích dạng Mn, Cr bằng chiết điểm mù.

* Xác định giá trị LOD và LOQ của đường chuẩn CPE phân tích dạng Mn

trong nước chè bằng cách CPE song song 14 dung dịch Mn 0,1mg/L. Đo độ hấp thụ

của Mn bằng kỹ thuật FAAS. Đối với đường chuẩn CPE phân tích dạng Cr, tiến hành

CPE song song 14 dung dịch Cr(III) 2,0 µg/L, phân tích Cr trong mẫu chiết bằng kỹ

thuật GFAAS. Tính giá độ lệch chuẩn theo công thức (2.3), LOD theo công thức (2.4)

và LOQ theo công thức (2.5).

2.5. Các điều kiện đo Mn, Cr trên máy AAS ZEEnit 700

2.5.1. Điều kiện đo FAAS đối với Mn

Lựa chọn phân tích hàm lượng Mn trong mẫu chè bằng kỹ thuật FAAS vì qua

khảo sát mẫu bằng phương pháp ICP-MS hàm lượng Mn trong chè Mn cao. Mặt khác,

Mn có nhiệt độ bay hơi không cao nên nhiệt độ ngọn lửa khi đốt hỗn hợp

axetilen/không khí phù hợp cho quá trình nguyên tử hóa. Các điều kiện phân tích mẫu

đã được khảo sát để tối ưu hóa đối với phép phân tích Mn, tiến hành đối với dung

dịch mẫu chuẩn Mn(II) 1,0 mg/L thu được kết quả trình bày trong bảng 2.3.

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

STT Thông số Đơn vị Giá trị

1 Vạch phổ nm 279,5

2 Độ rộng khe đo nm 0,2

3 Cường độ đèn HCL Mn mA 7,0

4 Cường độ đèn HCL D2 mA 5,0

5 Chiều cao đầu đốt mm 6

6 L/giờ 90 Tốc độ C2H2/không khí

7 Tốc độ hút mẫu mL/phút 4,0

2.5.2. Các điều kiện đo GFAAS đối với Cr

Theo kết quả khảo sát sơ bộ mẫu chè bằng phương pháp ICP-MS, hàm lượng

Cr cỡ µg/kg do đó chọn kỹ thuật GFAAS có độ nhạy cao để định lượng Cr. Mặt khác,

Cr là nguyên tố có nhiệt độ nóng chảy và bay hơi cao nên phân tích bằng kỹ thuật

GFAAS đảm bảo yêu cầu nhiệt độ để nguyên tử hóa mẫu phân tích. Khảo sát các điều

kiện đo phổ Cr bằng kỹ thuật GFAAS, tiến hành với dung dịch Cr(III) 20 µg/L theo

nguyên tắc thay đổi từng thông số và cố định các thông số còn lại. Các điều kiện tối

ưu của phép đo GFAAS đối với Cr được trình bày trong bảng 2.4.

Trong kỹ thuật phân tích Cr bằng kỹ thuật lò graphit, chương trình nhiệt độ là

yếu tố quyết định đến kết quả của phép phân tích. Kết quả khảo sát chương trình nhiệt

độ của phép phân tích Cr được trình bày trong bảng 2.5.

Bảng 2.4. Các điều kiện đo phổ GFAAS của Cr

STT Thông số Đơn vị Giá trị

1 Vạch phổ nm 357,9

2 Độ rộng khe đo nm 0,8

3 Cường độ đèn HCL Cr mA 5,0

4 Bổ chính nền bằng hiệu ứng Zeeman

5 Khí môi trường Ar

% 0,1 6 Chất cải biến nền dung dịch Mg(NO3)2

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

STT Thông số Nhiệt độ (oC)

Tốc độ tăng nhiệt (oC/s) 5 Thời gian duy trì (s) 20 Bước 1: 90

Sấy khô 1 Bước 2: 105 3 20

Bước 3: 110 2 10

Tro hóa luyện mẫu 950 250 10 2

Auto zero 950 0 6 3

Nguyên tử hóa 2450 5,8 4

Làm sạch cuvet 2550 500 4 5

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Kết quả khảo sát các điều kiện tối ưu và xây dựng quy trình phân tích dạng

Mn, Cr bằng phương pháp CPE-AAS

3.1.1. Khảo sát đồng thời giá trị pH và loại chất tạo phức

Tác nhân tạo phức là một trong những yếu tố quan trọng quyết định đến hiệu

suất chiết điểm mù. Khả năng tạo phức lần lượt của 8- hydroxyquinoline (8-HQ) và

1-(2 pyridylazo)-2-naphtol (PAN) với Mn(II) và Cr(III) đã được khảo sát khi thay đổi

giá trị pH, giữ nguyên các điều kiện khác. Sự ảnh hưởng của pH đã được nghiên cứu

với các dung dịch đệm pH 4, 5, 6 (đệm axetat), 7, 8 (đệm photphat), 9, 10, 11 (đệm

borat), 12 (đệm NaOH - KCl). Vì mixen chất hoạt động bề mặt bền trong môi trường

trung tính và môi trường kiềm nên tiêu chí lựa chọn pH trong khoảng từ trung tính

đến kiềm.

3.1.1.1. Phép chiết điểm mù Mn(II)

Mn(II) phản ứng với thuốc thử 8-HQ tạo thành phức tạo thành phức có

màu vàng [102]. Phản ứng tạo phức xảy ra theo phản ứng sau:

Mn(II) + 2 (3.1)

→

+ 2H+

Đối với thuốc thử PAN, Mn(II) phản ứng tạo thành phức Mn(PAN)2 [103] theo

phản ứng sau:

+ 2H+ Mn(II) + 2 (3.2)

→

Các phản ứng tạo phức (3.1) và (3.2) phụ thuộc vào pH của dung dịch. Tiến

hành khảo sát sự ảnh hưởng của pH đến quá trình tạo phức của Mn(II) và 8-HQ, PAN

theo quy trình thí nghiệm như sau:

+ Hút 1,0 mL dung dịch chuẩn Mn(II) 2,0 mg/L trong nước cho vào ống ly

tâm thủy tinh thể tích 10 mL. Tiếp theo thêm 2,0 mL dung dịch đệm pH với các giá

trị pH thay đổi từ 4 đến 12.

+ Thêm tiếp 1,0 mL dung dịch 8- HQ 4.10-3 M hoặc 1,0 mL dung dịch PAN

4.10-3 M. Thêm 1,0 mL dung dịch chất hoạt động bề mặt Triton X - 100 4%, thêm

1,0 mL dung dịch NaCl 5,0% để thúc đẩy quá trình tách pha tạo mixen của các phân

tử chất hoạt động bề mặt theo cơ chế tách nước.

+ Định mức đến 10 mL bằng nước cất 2 lần, đun cách thủy trong bể ổn nhiệt

ở 95oC trong 40 phút.

+ Sau đó, ly tâm 10 phút với tốc độ ly tâm 3500 vòng/phút, làm lạnh bằng cách

ngâm vào nước đá 10 phút. Tách bỏ pha nước thu lấy pha nhớt, hòa tan pha nhớt bằng

1,0 mL dung dịch axit HNO3 0,1 M và phân tích nồng độ Mn sử dụng phương pháp

FAAS bằng đường chuẩn đã xây dựng.

Từ đó xác định được hiệu suất chiết điểm mù bằng tỉ số nồng độ xác định được

với nồng độ ban đầu. Tiến hành thí nghiệm 3 lần, hiệu suất chiết trung bình được

trình bày trong bảng 3.1.

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

Hiệu suất chiết (%)

STT

pH

8-HQ

PAN

0,9 ± 0,7

1,8 ± 0,2

65,5 ± 0,7

4,5 ± 1,6

84,3 ± 2,4

30,3 ± 2,3

88,1 ± 2,1

81,2 ± 2,5

96,8 ± 2,3

83,9 ± 2,7

97,8 ± 1,8

87,8 ± 1,2

95,3 ± 2,2

86,5 ± 1,8

93,1 ± 2,2

86,0 ± 1,7

Biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất chiết Mn(II) trong trường hợp dùng thuốc

thử 8-HQ khi thay đổi pH bằng đồ thị, thu được hình 3.1. Từ kết quả thu được, nhận

thấy cation Mn(II) tạo phức tốt với 8-HQ khi giá trị pH ≥ 8, tại giá trị pH = 10 tối ưu

cho phản ứng tạo phức. Kết quả này hoàn toàn phù hợp vì 8-HQ có pKa = 9,82 do đó

môi trường pH = 10 chất tạo phức tồn tại dạng ion A- và khi đó Mn(II) không tạo

phức hiđroxo nên thuận lợi cho quá trình tạo phức. Khi pH > 10 xảy ra quá trình tạo

phức hiđroxo của Mn(II), do đó hiệu suất chiết giảm.

S. Yalçin và cộng sự công bố quá trình CPE phản ứng tạo phức giữa Mn(II)

với 8-HQ tối ưu khi pH ≥ 9 [88]. Trong nghiên cứu của M. A. Farajzadeh và cộng sự,

chọn hệ đệm có pH = 7 làm môi trường cho phản ứng tạo phức giữa Mn(II) với 8-

HQ, do đó hiệu suất chiết thấp trong khoảng 59,4% ÷ 70,9%. Nguyên nhân là do ở

giá trị pH = 7 thuốc thử 8-HQ tồn tại ở dạng phân tử HA nên không thuận lợi cho

phản ứng tạo phức. Khi đó Mn(II) không tạo phức hoàn toàn vẫn tồn tại một phần ở

100

dạng tự do nên không bị chiết vào pha chất hoạt động bề mặt.

)

%

(

H

pH

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

Sự phụ thuộc của hiệu suất chiết Mn(II) trong trường hợp sử dụng chất tạo

100

phức PAN khi thay đổi giá trị pH môi trường được biểu diễn trong hình 3.2.

)

%

(

H

pH

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

Thuốc thử PAN có giá trị pKa1 = 2,9 và pKa2 = 11,6 nên khi pH ≥ 10 là khoảng

pH tối ưu cho phản ứng tạo phức giữa Mn(II) và PAN. So sánh kết quả khảo sát sự

ảnh hưởng của pH tới quá trình chiết điểm mù với các nghiên cứu khác cho thấy có

sự phù hợp. Giá trị pH =10 tối ưu cho quá trình tạo phức giữa Mn(II) và PAN cũng

được xác nhận trong nghiên cứu của M. S. Arain và cộng sự [83].

Hiệu suất chiết điểm mù Mn(II) trong trường hợp dùng thuốc thử 8-HQ cao hơn

so với hiệu suất chiết Mn(II) trong trường hợp dùng chất tạo phức PAN. Do đó, chúng

tôi lựa chọn sử dụng thuốc thử 8-HQ trong phép chiết Mn(II).

3.1.1.2. Phép chiết điểm mù Cr(III)

Cr(III) phản ứng với 8-HQ tạo thành phức CrQ3 màu vàng [104] theo phản

ứng 3.3.

Cr3+ + 3 + 3H+ (3.3)

→

+ màu

Cation Cr3+ phản ứng với chất tạo phức PAN tạo thành phức Cr(PAN)2

đỏ [105] theo phản ứng 3.4.

Cr3+ + 2 + 2H+ (3.4)

→

Qua khảo sát mẫu lá chè bằng phương pháp ICP - MS thu được kết quả hàm

lượng tổng Cr trong lá chè trong khoảng 1,543 - 2,392 mg/kg, như vậy nồng độ Cr

trong nước chè cỡ µg/L. Do đó, chúng tôi khảo sát tìm điều kiện tối ưu chiết điểm mù

với mẫu chuẩn có nồng độ Cr cỡ µg/L.

Quy trình thí nghiệm như sau:

+ Hút 1,0 mL dung dịch chuẩn Cr(III) 20 µg/L cho vào ống ly tâm thủy tinh

thể tích 10 mL, thêm 1,0 mL dung dịch đệm pH với các giá trị pH từ 4 ÷ 12. Thêm

tiếp 1,0 mL dung dịch 8-HQ 2.10-3 M hoặc 1,0 mL dung dịch PAN 2.10-3 M.

+ Thêm 1,0 mL dung dịch Triton X-100 2% và 1,0 mL dung dịch NaCl 5,0%

để thay đổi lực ion và tăng quá trình tách nước của các phân tử chất hoạt động bề mặt.

Định mức đến 10 mL bằng nước cất 2 lần, đun cách thủy trong bể ổn nhiệt ở 95oC

trong 40 phút.

+ Sau đó, lấy ra ly tâm 10 phút với tốc độ ly tâm 3500 vòng/phút, làm lạnh

bằng cách ngâm vào nước đá 10 phút để đông đặc pha giàu chất hoạt động bề mặt.

+ Tách bỏ pha nước thu lấy pha nhớt, hòa tan pha nhớt bằng 1,0 mL dung dịch

axit HNO3 0,1 M trong CH3OH và định lượng Cr bằng GFAAS.

Từ đó xác định được hiệu suất chiết điểm mù bằng tỉ số nồng độ xác định được

với nồng độ ban đầu. Kết quả hiệu suất chiết Cr(III) trung bình của 3 lần thí nghiệm

được trình bày trong bảng 3.2.

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

H (%) STT pH 8 - HQ PAN

1 4 6,0 ± 1,0 2,4 ± 1,0

2 5 40,2 ± 1,2 31,2 ± 1,9

3 6 84,1 ± 1,8 72,4 ± 2,3

4 7 92,3 ± 1,6 80,8 ± 3,0

5 8 95,4 ± 1,9 86,5 ± 3,6

6 9 92,5 ± 2,1 84,1 ± 4,0

7 10 91,6 ± 1,9 86,5 ± 3,9

8 11 90,3 ± 2,6 83,8 ± 3,7

9 12 89,7 ± 2,4 82,6 ± 2,8

Hình 3.3 thể hiện sự phụ thuộc của hiệu suất chiết điểm mù Cr(III) vào thuốc

chất tạo phức 8-HQ khi thay đổi giá trị pH môi trường. Từ hình 3.3 nhận thấy, môi

trường axit pH < 7 không thuận lợi cho phản ứng tạo phức giữa Cr(III) với 8-HQ,

khi đó cation Cr(III) tồn tại một phần ở dạng tự do và phức yếu nên không bị chiết

vào pha mixen của chất hoạt động bề mặt. Sự tạo phức giữa Cr(III) với các thuốc thử

8-HQ tốt nhất tại pH = 8. Do đó, lựa chọn dung dịch đệm photphat pH = 8 là môi

100

trường cho phép chiết điểm mù Cr(III) dùng thuốc thử 8-HQ.

)

%

(

H

pH

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

Hình 3.4. thể hiện sự phụ thuộc của hiệu suất chiết điểm mù Cr(III) dùng chất

100

tạo phức PAN khi thay đổi giá trị pH môi trường.

)

%

(

H

pH

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

Từ hình 3.4 nhận thấy, cation Cr(III) tạo phức tốt với chất tạo PAN khi giá trị

pH > 7. Sự tạo phức giữa Cr(III) với các thuốc thử 8-HQ và PAN tốt nhất tại pH = 8.

Hiệu suất chiết điểm mù Cr(III) trong trường hợp dùng chất tạo phức 8 - HQ cao hơn

so với hiệu suất chiết Cr(III) trong trường hợp dùng chất tạo phức PAN. Do đó, sử

dụng chất tạo phức 8 - HQ để tiến hành các nghiên cứu tiếp theo.

Như vậy, với việc khảo sát đồng thời sự ảnh hưởng của pH và chất tạo phức

đến hiệu suất chiết điểm mù Mn(II) và Cr(III), chúng tôi lựa chất tạo phức 8 - HQ

cho cả phép chiết điểm mù Mn(II) và Cr(III). Đối với phép chiết điểm mù Mn(II) hệ

đệm borat pH = 10 là môi trường tối ưu. Đối với phép chiết điểm mù Cr(III) hệ đệm

photphat pH = 8 tối ưu cho quá trình chiết.

3.1.2. Khảo sát nồng độ chất tạo phức 8 - hydroxyquinoline

Hiệu suất chiết điểm mù phụ thuộc vào sự hình thành phức của ion kim loại

với thuốc thử, động học của sự hình thành phức và sự chuyển hóa khối lượng giữa

các pha. Ở mục 3.1.1 đã khảo sát chất tạo phức và lựa chọn 8-HQ là chất tạo phức

đối với phép chiết Mn(II) và Cr(III). Khi nồng độ 8 - HQ thấp không đủ để tạo phức

hết với ion kim loại, ở nồng độ 8 - HQ cao sẽ gây lãng phí. Vì vậy, sự ảnh hưởng của

nồng độ 8 - HQ đến hiệu suất CPE của Mn(II) và Cr(III) được nghiên cứu.

3.1.2.1. Khảo sát nồng độ 8-HQ tối ưu đối với chiết điểm mù Mn(II)

Thực hiện khảo sát nồng độ 8-HQ bằng cách thay đổi nồng độ 8-HQ trên cơ

sở cố định các thông số khác trong phép chiết điểm mù Mn(II). Quy trình thí nghiệm

như sau:

+ Hút 1,0 mL dung dịch chuẩn Mn(II) 2,0 mg/L cho vào ống ly tâm thủy tinh

thể tích 10 mL. Thêm tiếp 2,0 mL dung dịch đệm borat pH = 10 và V mL dung dịch

8-HQ 4.10-3 M.

+ Thêm 1,0 mL dung dịch Triton X - 100 4% và 1,0 mL dung dịch NaCl 5%.

+ Định mức đến 10 mL bằng nước cất 2 lần, ngâm cách thủy hỗn hợp phản

ứng trong bể ổn nhiệt ở 95oC trong 40 phút.

+ Sau đó, lấy ra ly tâm 10 phút với tốc độ ly tâm 3500 vòng/phút, làm lạnh

bằng cách ngâm vào nước đá 10 phút.

+ Tách và hòa tan pha nhớt bằng 1,0 mL dung dịch axit HNO3 0,1 M. Xác

định nồng độ Mn trong dung dịch phân tích bằng phương pháp FAAS với các điều

kiện tối ưu.

+ Hiệu suất chiết Mn(II) bằng tỉ số nồng độ xác định được với nồng độ ban

đầu. Tiến hành thí nghiệm 3 lần, hiệu suất chiết trung bình Mn(II) được trình bày

trong bảng 3.3.

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

STT H (%) C8-HQ .104 (mol/L)

0,5 54,3 ± 2,1 1

1,0 87,0 ± 2,0 2

2,0 87,4 ± 2,8 3

3,0 90,0 ± 1,8 4

4,0 96,7 ± 1,9 5

5,0 92,6 ± 2,0 6

Biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất chiết điểm mù Mn(II) vào nồng độ chất

tạo phức 8-HQ được thu được hình 3.5.

Từ kết quả thu được nhận thấy, hiệu suất chiết Mn(II) tăng khi tăng nồng độ

8-HQ, khi nồng độ 8-HQ 4,0.10-4 M hiệu suất CPE đạt cực đại 96,7 ± 1,9 %. Sau đó

hiệu suất chiết giảm khi tiếp tục tăng nồng độ 8-HQ. Do đó, chúng tôi lựa chọn nồng

100

độ 8-HQ 4.10-4 M là giá trị tối ưu để tiến hành CPE Mn(II).

)

(

H

C8-HQ .104 (mol/L)

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

3.1.2.2. Khảo sát nồng độ 8-HQ tối ưu đối với chiết điểm mù Cr(III)

Khảo sát tìm nồng độ 8 - HQ tối ưu đối với phép chiết điểm mù Cr(III) trong

môi trường đệm photphat có pH = 8 và cố định các điều kiện khác như: nồng độ

Triton X-100, nồng độ NaCl, nhiệt độ chiết, thời gian chiết, thời gian ly tâm. Quy

trình thí nghiệm như sau:

+ Hút 1,0 mL dung dịch chuẩn Cr(III) 20,0 µg/L cho vào ống ly tâm thủy tinh

thể tích 10 mL. Thêm 1,0 mL dung dịch đệm borat pH = 8 để tạo môi trường cho

phản ứng tạo phức giữa Cr(III) và 8 - HQ.

+ Thêm V mL dung dịch 8- hydroxyquinoline 2.10-3 M.

+ Thêm 1,0 mL dung dịch chất hoạt động bề mặt Triton X - 100 2%. Thêm

tiếp 1,0 mL dung dịch NaCl 5 %.

+ Định mức đến 10 mL bằng nước cất 2 lần, đun cách thủy ở nhiệt độ 95oC

trong thời gian 40 phút.

+ Sau đó, lấy ra ly tâm 10 phút với tốc độ ly tâm 3500 vòng/phút, làm lạnh

bằng cách ngâm vào nước đá 10 phút. Tách bỏ pha nước thu lấy pha nhớt, hòa tan

pha nhớt bằng 1,0 mL dung dịch axit HNO3 0,1M trong CH3OH. Định lượng Cr bằng

phương pháp GFAAS ở bước sóng 357,9 nm.

Tiến hành thí nghiệm 3 lần, kết quả hiệu suất chiết Cr(III) trung bình được kết

quả trong bảng 3.4.

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

STT H (%) C8-HQ .104 (M)

1 0,5 81,4 ± 1,96

2 1,0 90,4 ± 2,47

3 2,0 97,9 ± 2,92

4 3,0 88,8 ± 3,21

5 4,0 85,8 ± 2,77

6 5,0 83,2 ± 3,62

Biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất chiết Cr(III) vào nồng độ chất tạo phức

8-HQ thu được hình 3.6. Hiệu suất chiết Cr(III) tăng trong khoảng nồng độ 8-HQ

0,5.10-4 ÷ 2.10-4 M, sau đó hiệu suất chiết giảm dần khi tăng nồng độ 8-HQ. Phép

chiết đảm bảo định lượng khi nồng độ 8-HQ > 1.10-4 M. Hiệu suất chiết đạt giá trị

cao nhất bằng 97,9 ± 2,92 % khi nồng độ chất tạo phức 8-HQ 2.10-4 M. Do đó, giá trị

nồng độ 8-HQ 2.10-4 M được sử dụng để tiến hành các nghiên cứu tiếp theo trong

100

phép chiết điểm mù Cr(III).

)

%

(

H

C8-HQ.104 (M)

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

3.1.3. Khảo sát sự ảnh hưởng của chất hoạt động bề mặt

Đối với kỹ thuật chiết điểm mù, lựa chọn chất hoạt động bề mặt tạo mixen để

hoà tan phức chất kim loại là yếu tố quyết định. Trong những nghiên cứu gần đây hai

loại chất hoạt động bề mặt được sử dụng phổ biến trong chiết điểm mù là Triton X-

100 (TX-100) và Triton X-114 (TX-114). Tiến hành khảo sát hai loại chất hoạt động

bề mặt này đối với phép chiết điểm mù Mn(II) và Cr(III).

3.1.3.1. Khảo sát chất hoạt động bề mặt đối với phép chiết Mn(II)

Khảo sát sự ảnh hưởng của chất hoạt động bề mặt TX-100 và TX-114 đến hiệu

suất chiết điểm mù Mn(II) bằng cách cố định nồng độ chất hoạt động bề mặt và các

yếu tố pH, nồng độ 8-HQ, nhiệt độ và thời gian chiết, nồng độ NaCl, thời gian ly tâm.

Quy trình thí nghiệm như sau:

+ Hút 1,0 mL dung dịch chuẩn Mn(II) 2,0 mg/L cho vào ống ly tâm thủy tinh

10 mL. Thêm tiếp 2,0 mL dung dịch đệm borat pH = 10 và 1,0 mL dung dịch 8-

hydroxyquinoline 4.10-3 M.

+ Thêm V mL dung dịch Triton X-100 4,0 % hoặc V mL dung dịch Triton X-

114 4,0 %. Thêm 1,0 mL dung dịch NaCl 5,0% và định mức đến 10 mL bằng nước

cất hai lần.

+ Ngâm cách thủy hỗn hợp phản ứng trong bể ổn nhiệt ở 95oC trong thời gian

50 phút. Sau đó, lấy ra ly tâm 10 phút với tốc độ 3500 vòng/phút, làm lạnh bằng cách

ngâm vào nước đá 10 phút để pha nhớt đông đặc lại.

+ Tách và hòa tan pha nhớt bằng 1,0 mL dung dịch axit HNO3 0,1M và xác

định nồng độ Mn trong dung dịch phân tích bằng kỹ thuật FAAS ở bước sóng

279,5nm. Tiến hành thí nghiệm 3 lần, hiệu suất chiết Mn trung bình được trình bày

trong bảng 3.5.

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

H (%)

STT

Thể tích CHĐBM 4% (mL)

TX-100

TX-114

Nồng độ CHĐBM (%)

0,25

0,1

75,2 ± 4,1

64,3 ± 3,5

0,5

0,2

86,4 ± 3,7

75,6 ± 4,1

1,0

0,4

88,4 ± 3,0

84,2 ± 3,1

1,5

0,6

93,8 ± 3,3

83,6 ± 2,7

2,0

0,8

92,7 ± 2,9

82,6 ± 3,1

2,5

1,0

93,6 ± 3,2

81,2 ± 2,9

Biểu diễn sự ảnh hưởng của nồng độ TX-100 và TX-114 đến hiệu suất chiết

100

Mn(II) với chất tạo phức 8-HQ được biểu diễn trên hình 3.7.

)

%

(

H

CTX-100 (%)

0.2

0.4

0.6

0.8

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

Biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất chiết điểm mù Mn(II) vào nồng độ chất

hoạt động bề mặt Triton X-114 thu được hình 3.8.

100

)

(

H

CTX-114 (%)

0.2

0.4

0.6

0.8

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

Trường hợp sử dụng chất hoạt động bề mặt Triton X-100, khi tăng nồng độ

Triton X-100 hiệu suất chiết Mn(II) tăng và đạt giá trị lớn nhất là 93,8 ± 3,25 % khi

tăng nồng độ TX-100 0,6%. Đối với chất hoạt động bề mặt Triton X-114, hiệu suất

chiết tăng khi tăng nồng độ Triton X-114 trong khoảng 0,1% ÷ 0,4%, sau đó hiệu suất

chiết giảm nhẹ khi tăng nồng độ của Triton X-114. Kết quả thực nghiệm hoàn toàn

phù hợp vì khi hàm lượng chất hoạt động bề mặt nhỏ sẽ không hoà tan hết phức Mn,

nhưng khi nồng độ chất hoạt động bề mặt lớn thì thể tích pha nhớt tăng, dẫn đến tăng

độ nhớt của mẫu, do đó làm giảm tín hiệu phân tích.

Hiệu suất chiết Mn(II) với chất tạo phức 8-HQ trong trường hợp sử dụng chất

hoạt động bề mặt Triton X-100 cao hơn so với khi dùng Triton X-114. Có thể giải

thích nguyên nhân này như sau: công thức hoá học của Triton X-100

C₈H₁₇C₆H₄(OCH₂CH₂)nOH với n = 9 ÷ 10, công thức hoá học của Triton X-114

C₈H₁₇C₆H₄(OCH₂CH₂)nOH với n = 7 ÷ 8. Như vậy Triton X-100 và Triton X-114 là

đồng đẳng của nhau, do TX-100 có số nhóm - OCH₂CH₂ - nhiều hơn TX-114 nên khả

năng hoà tan phức tốt hơn. Ở cùng nồng độ, dung dịch TX-100 có nhiệt độ điểm mù

cao hơn so với dung dịch TX-114. Do đó, Triton X-100 sẽ tạo mixen và tách pha

chậm hơn so với Triton X-114. Chính vì vậy Triton X-100 sẽ chiết phức MnQ2 tốt

hơn so với Triton X-114. Lựa chọn Triton X-100 cho các nghiên cứu tiếp theo đối

với phép chiết điểm mù Mn(II).

Quá trình chiết điểm mù Mn(II) có thể định lượng khi nồng độ cân bằng Triton

X-100 lớn hơn 0,2%. Hiệu suất chiết Mn(II) cao nhất đạt 93,8 ± 3,25 % tại nồng độ

Triton X-100 0,6%. Do đó giá trị nồng độ Triton X-100 0,6% được lựa chọn là nồng

độ tối ưu cho phép chiết điểm mù Mn(II).

3.1.3.2. Khảo sát chất hoạt động bề mặt đối với phép chiết Cr(III)

Tiến hành khảo sát sự ảnh hưởng của loại và nồng độ chất hoạt động bề mặt

đến quá trình chiết điểm mù Cr(III) với chất tạo phức 8-HQ và môi trường pH = 8 hệ

đệm photphat theo quy trình như sau:

+ Hút 1,0 mL dung dịch chuẩn Cr(III) 20,0 µg/L cho vào ống ly tâm thủy tinh

thể tích 10 mL. Thêm 2,0 mL dung dịch đệm borat pH = 8 và thêm 1,0 mL dung dịch

8- hydroxyquinoline 2.10-3 M.

+ Thêm V mL dung dịch chất hoạt động bề mặt Triton X-100 2% hoặc V mL

dung dịch Triton X-114 2%.

+ Thêm 1,0 mL dung dịch chất điện ly NaCl 5,0% để thúc đẩy quá trình tách

pha của TX-100. Định mức đến 10 mL bằng nước cất 2 lần, ngâm cách thủy hỗn hợp

phản ứng trong bể ổn nhiệt ở 95oC trong 50 phút.

+ Sau đó, lấy ra ly tâm 10 phút với tốc độ ly tâm 3500 vòng/phút, làm lạnh

bằng cách ngâm vào nước đá 10 phút.

+ Tách lấy pha nhớt, hòa tan pha nhớt bằng 1,0 mL dung dịch axit HNO3 0,1M

trong CH3OH. Xác định nồng độ Cr bằng kỹ thuật GFAAS với các điều kiện tối ưu

của máy. Kết quả hiệu suất chiết trung bình của 3 lần thí nghiệm được trình bày trong

bảng 3.6.

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

Thể tích Nồng độ H (%)

CHĐBM CHĐBM TX-100 TX-114 2 % (ml) (%)

0,125 0,025 41,6 ± 3,2 40,6 ± 4,1

0,25 0,05 67,7 ± 2,9 54,5 ± 3,7

0,5 0,1 90,3 ± 2,6 87,1 ± 3,12

1,0 0,2 93,0 ± 2,8 85,5 ± 3,0

1,5 0,3 87,2 ± 1,9 84,2 ± 2,9

2,0 0,4 87,6 ± 2,4 83,2 ± 3,0

Biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất chiết Cr(III) với chất tạo phức 8-HQ vào

100

nồng độ chất hoạt động bề mặt Triton X-100 thu được hình 3.9.

)

(

% H

CTX-100 (%)

0.1

0.2

0.3

0.4

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

Biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất chiết điểm mù Cr(III) vào nồng độ chất

100

hoạt động bề mặt Triton X-114 thu được hình 3.10.

)

%

(

H

CTX-114 (%)

0.1

0.2

0.3

0.4

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

Hiệu suất chiết Cr(III) khi sử dụng chất hoạt động bề mặt Triton X-100 tăng

mạnh từ 41,6 ± 3,16 % lên 93,0 ± 2,79 % trong khoảng nồng độ chất hoạt động bề

mặt TX-100 từ 0,025% đến 0,2%, khi nồng độ TX-100 lớn hơn 0,2%, hiệu suất chiết

giảm nhẹ. Nghiên cứu sự ảnh hưởng của chất hoạt động bề mặt Triton X-114, hiệu

suất chiết Cr(III) tăng khi tăng nồng độ Triton X-114 trong khoảng 0,025 ÷ 0,1%, lớn

nhất bằng 87,1 ± 3,18 % khi nồng độ TX-114 0,1%. Nguyên nhân là do khi tăng nồng

độ chất hoạt động bề mặt dẫn đến tăng thể tích pha nhớt do đó làm giảm tín hiệu phân

tích.

Hiệu suất chiết Cr(III) với chất tạo phức 8-HQ trong trường hợp sử dụng chất

hoạt động bề mặt TX-100 cao hơn so với khi dùng chất hoạt động TX-114. Có thể

giải thích nguyên nhân này như sau: ở cùng nồng độ, dung dịch Triton X-100 có nhiệt

độ điểm mù cao hơn so với dung dịch Triton X-114. Do đó, Triton X-100 sẽ tạo mixen

và tách pha chậm hơn so với sự tạo mixen của Triton X-114. Chính vì vậy Triton X-

100 sẽ chiết phức CrQ3 tốt hơn so với Triton X-114. Do đó, chất hoạt động bề mặt

Triton X-100 được lựa chọn cho phép chiết điểm mù Cr(III).

Hiệu suất chiết điểm mù Cr(III) cao nhất đạt 93,0 ± 2,79% tại nồng độ chất

hoạt động bề mặt Triton X-100 0,2%. Do đó giá trị nồng độ Triton X-100 0,2% được

lựa chọn để tiến hành các thực nghiệm tiếp theo trong phép chiết Cr(III).

3.1.4. Nghiên cứu lựa chọn nhiệt độ ủ

Nhiệt độ ủ là một trong những yếu tố quyết định đến sự hiệu quả của phép

chiết điểm mù. Khi nhiệt độ thấp không đạt đến nhiệt độ điểm mù thì không xảy ra

quá trình keo tụ của chất hoạt động bề mặt. Nếu nhiệt độ cao thì gây lãng phí năng

lượng và tăng quá trình hòa tan của phức kim loại trong pha nước dẫn đến giảm hiệu

suất chiết.

3.1.4.1. Nghiên cứu lựa chọn nhiệt độ ủ trong phép chiết Mn(II)

Nhiệt độ ủ là một yếu tố quan trọng quyết định đến tính định lượng của phép

chiết. Nghiên cứu lựa chọn nhiệt độ ủ chiết điểm mù Mn(II) khi dùng chất hoạt động

bề mặt Triton X-100 đã được tiến hành. Quy trình thí nghiệm như sau:

+ Hút 1,0 mL dung dịch chuẩn Mn(II) 2,0 mg/L cho vào ống ly tâm thủy tinh

thể tích 10 mL. Thêm tiếp 2,0 mL dung dịch đệm borat pH = 10.

+ Thêm 1,0 mL dung dịch 8- HQ 4.10-3 M và 1,5 mL dung dịch Triton X-100

4% và 1,0 mL dung dịch NaCl 5,0% và định mức đến 10 mL bằng nước cất 2 lần. Ngâm

cách thủy hỗn hợp phản ứng trong bể ổn nhiệt ở toC trong thời gian 50 phút.

+ Lấy ra, ly tâm 10 phút với tốc độ ly tâm 3500 vòng/phút, làm lạnh để đông

đặc pha nhớt bằng cách ngâm vào nước đá 10 phút.

+ Tách bỏ pha nước giữ lại pha nhớt giàu chất hoạt động bề mặt, hòa tan pha

nhớt bằng 1,0 mL dung dịch axit HNO3 0,1M. Phân tích nồng độ Mn trong dung dịch

phân tích bằng kỹ thuật FAAS với các điều kiện tối ưu. Kết quả được trình bày trong

bảng 3.7.

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

STT Nhiệt độ ủ (oC) H (%)

70 45,0 ± 2,7 1

75 77,3 ± 3,1 2

80 81,1 ± 2,9 3

85 89,4 ± 3,1 4

90 93,3 ± 2,6 5

95 93,3 ± 2,4 6

100 92,7 ± 2,4 7

Sự phụ thuộc của hiệu suất chiết điểm mù Mn(II) vào nhiệt độ được biểu diễn

100

bằng đồ thị hình 3.11.

)

%

(

H

Nhiệt độ ủ (oC)

100

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

Từ kết quả nhận thấy, hiệu suất chiết tăng mạnh từ 45,0 ± 2,7% ở nhiệt độ

chiết 70oC lên 93,3 ± 2,6% ở nhiệt độ chiết 90oC và đạt giá trị cân bằng trong khoảng

nhiệt độ 90oC ÷ 100oC. Khi tăng nhiệt độ nồng độ mixen tới hạn (CMC) của chất hoạt

động Triton X-100 giảm xuống, điều này là do khi tăng nhiệt độ sẽ phá hủy các liên

kết hidro giữa đầu ưu nước của phân tử TX-100 với các phân tử nước do đó quá trình

tạo mixen xảy ra. Tính toán các giá trị nhiệt động học cho thấy, khi tăng nhiệt độ các

giá trị năng lượng tự do ΔGo, biến thiên entanpi ΔHo và biến thiên entropi ΔSo của

quá trình hình thành mixen keo đều giảm [107]. Hiệu suất chiết điểm mù Mn(II) đạt

cực đại tại nhiệt độ 90oC. Do đó, giá trị nhiệt độ 90oC được chọn trong phép chiết

điểm mù Mn(II).

3.1.4.2. Nghiên cứu lựa chọn nhiệt độ ủ trong phép chiết Cr(III)

Khảo sát lựa chọn nhiệt độ ủ chiết điểm mù Cr(III) được nghiên cứu với dung

dịch thể tích 10 mL chứa: Cr(III) 2,0 µg/L, 8-HQ 2.10-4 M, đệm pH 8, TX-100 0,2%,

NaCl 0,5%. Khảo sát nhiệt độ ủ trong khoảng 70 ÷ 100oC trong thời gian 50 phút.

Tách lấy pha nhớt, hòa tan pha nhớt bằng 1,0 mL dung dịch axit HNO3 0,1 M trong

CH3OH. Đo độ hấp thụ quang của Cr dùng kỹ thuật GFAAS, từ đó xác định được

nồng độ Cr trong dung dịch mẫu. Sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất chiết

Cr(III) được trình bày trong bảng 3.8 (kết quả trung bình của 3 lần thí nghiệm).

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

STT Nhiệt độ ủ (oC) H (%)

1 70 41,2 ± 2,7

2 75 68,4 ± 3,1

3 80 78,5 ± 2,9

4 85 84,7 ± 3,1

5 90 91.6 ± 2,6

6 95 89,0 ± 2,4

7 100 90,1 ± 2,4

Sự phụ thuộc của hiệu suất chiết điểm mù Cr(III) vào nhiệt độ được biểu diễn

trong hình 3.12. Từ kết quả thu được nhận thấy hiệu suất chiết Cr(III) đạt hiệu suất

cao nhất khi nhiệt độ 90oC. Do đó, giá trị nhiệt độ 90oC được chọn trong phép chiết

100

điểm mù Cr(III).

)

%

(

H

Nhiệt độ (oC)

100

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

3.1.5. Khảo sát thời gian chiết

Thời gian chiết là yếu tố quan trọng trong phép chiết điểm mù phân tích ion

kim loại trong dung dịch. Nếu thời gian chiết ngắn dẫn đến quá trình tạo mixen của

chất hoạt động bề mặt chưa hoàn toàn, do đó phức chất bị chưa chiết hết vào pha

mixen. Nếu thời gian chiết quá lâu thì gây lãng phí, khảo sát thời gian chiết tối ưu

nhằm tiết kiệm thời gian và đảm bảo sự định lượng của phép chiết.

3.1.5.1. Khảo sát thời gian chiết Mn(II)

Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất chiết Mn(II) được nghiên

cứu với dung dịch có thể tích 10 mL chứa: Mn(II) 2,0 mg/L, 8-HQ 4.10-4 M, đệm

borat pH = 10, TX-100 0,6%, NaCl 0,5%. Ngâm cách thủy hỗn hợp phản ứng trong

bể ổn nhiệt ở 90oC với khoảng thời gian khảo sát 10 ÷ 60 phút. Sau đó, lấy ra ly tâm

10 phút với tốc độ ly tâm 3500 vòng/phút, làm lạnh bằng cách ngâm vào nước đá 10

phút. Tách và hòa tan pha giàu chất hoạt động bề mặt bằng 1,0 mL dung dịch axit

HNO3 0,1M. Đo độ hấp thụ quang của Mn trong dung dịch phân tích, thu được nồng

độ Mn trong dung dịch mẫu. Sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất chiết Mn2+

được trình bày trong bảng 3.9.

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

STT Thời gian chiết (phút) H (%)

10 87,9 ± 3,1 1

20 88,1 ± 2,4 2

30 89,7 ± 2,3 3

40 91,4 ± 2,7 4

50 95,6 ± 2,5 5

60 94,3 ± 2,2 6

Biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất chiết Mn(II) với chất tạo phức 8-HQ,

100

chất hoạt động bề mặt Triton X-100 vào thời gian chiết thu được hình 3.13.

)

%

(

H

Thời gian chiết (phút)

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

Từ kết quả khảo sát nhận thấy hiệu suất chiết cao nhất 95,6 ± 2,4% khi thời

gian chiết 50 phút. Khi thời gian chiết ngắn, quá trình tạo mixen của chất hoạt động

bề mặt Triton X-100 chưa hoàn toàn, do đó phức MnQ2 chưa bị chiết hết vào pha

mixen. Như vậy, thời gian chiết 50 phút được áp dụng trong phép chiết Mn(II) đảm

bảo sự định lượng của phép chiết và tiết kiệm thời gian.

3.1.5.2. Khảo sát thời gian chiết Cr(III)

Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian chiết Cr(III) được nghiên cứu với dung

dịch thể tích 10 mL chứa: Cr(III) 2,0 µg/L, 8-HQ 2.10-4 M, pH = 8 đệm photphat, TX-

100 0,2%, NaCl 0,5%. Ngâm cách thủy hỗn hợp phản ứng trong bể ổn nhiệt ở 90oC

trong thời gian 10 ÷ 60 phút. Sau đó, lấy ra ly tâm 10 phút với tốc độ ly tâm 3500

vòng/phút, làm lạnh bằng cách ngâm vào nước đá 10 phút. Tách lấy pha nhớt, hòa

tan pha nhớt bằng 1,0 mL dung dịch axit HNO3 0,1 M trong CH3OH. Phân tích hàm

lượng Cr trên hệ thống Zeenit 700 bằng kỹ thuật GFAAS. Sự phụ thuộc của hiệu suất

chiết Cr(III) vào thời gian chiết trung bình của 3 lần thí nghiệm được trình bày trong

bảng 3.10.

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

STT Thời gian chiết (phút) H (%)

10 78,1 ± 2,3 1

20 78,6 ± 2,4 2

30 81,0 ± 3,1 3

40 87,6 ± 2,9 4

50 90,3 ± 2,0 5

60 89,6 ± 2,1 6

Biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất chiết Cr(III) vào thời gian chiết thu được

100

biểu đồ trong hình 3.14.

)

%

(

H

Thời gian chiết (phút)

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

Từ kết quả thu được nhận thấy hiệu suất chiết Cr(III) tăng dần theo thời gian

chiết và đạt giá trị cao nhất 90,3 ± 2,0 % khi thời gian chiết 50 phút. Do đó, thời gian

50 phút được chọn cho các nghiên cứu tiếp theo trong phép chiết Cr(III).

Như vậy, nhận thấy thời gian chiết trong phép chiết điểm mù Mn(II) và Cr(III)

với chất hoạt động bề mặt Triton X-100 đều là 50 phút. Thời gian chiết phụ thuộc vào

chất hoạt động bề mặt và nhiệt độ chiết mà không bị ảnh hưởng của các yếu tố khác.

3.1.6. Khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ NaCl

Trong các nghiên cứu về chiết điểm mù đã công bố, khi dung dịch chiết có

mặt chất điện ly mà các ion của chất điện ly không có khả năng tạo phức với 8-HQ

hiệu suất chiết điểm mù Mn(II), Cr(III) tăng lên. Khảo sát sự ảnh hưởng chất điện ly

đến hiệu suất chiết Mn(II), Cr(III) bằng cách sử dụng dung dịch NaCl.

3.1.6.1. Khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ NaCl chiết điểm mù Mn(II)

Tiến hành khảo sát sự ảnh hưởng nồng độ chất điện ly NaCl đến quá trình chiết

điểm mù Mn(II) trong khoảng nồng độ NaCl 0,1% ÷ 0,6%. Quy trình khảo sát như

+ Hút 1,0 mL dung dịch chuẩn Mn(II) 2,0 mg/L trong nước cho vào ống ly

tâm thuỷ tinh thể tích 10 mL.

+ Thêm tiếp 1,0 mL dung dịch 8-HQ 4.10-3 M và 1,0 mL dung dịch đệm borat

pH = 10.

+ Thêm tiếp 1,5 mL dung dịch chất hoạt động bề mặt TX-100 4 %.

+ Thêm V mL dung dịch NaCl 5% và định mức đến 10 mL bằng nước cất.

+ Ngâm cách thủy hỗn hợp phản ứng trong bể ổn nhiệt ở 90oC trong thời gian

50 phút.

+ Sau đó, lấy ra ly tâm 10 phút với tốc độ ly tâm 3500 vòng/phút, làm lạnh

bằng cách ngâm vào nước đá 10 phút để đông đặc pha nhớt.

+ Tách và hòa tan pha giàu chất hoạt động bề mặt Triton X-100 bằng 1,0 mL

dung dịch axit HNO3 0,1 M.

+ Đo độ hấp thụ quang của Mn bằng kỹ thuật FAAS, từ đó xác định được nồng

độ Mn trong dung dịch mẫu. Sự ảnh hưởng của nồng độ NaCl đến hiệu suất chiết

Mn(II) được trình bày trong bảng 3.11.

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

Nồng độ STT V dd NaCl 5 % (mL) H (%) NaCl (%)

74,4 ± 3,1 0,1 1 0,2

84,6 ± 2,8 0,2 2 0,4

89,7 ± 2,8 0,3 3 0,6

92,4 ± 3,1 0,4 4 0,8

94,6 ± 2,9 0,5 5 1,0

93,9 ± 2,4 0,6 6 1,2

Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất chiết điểm mù Mn(II) vào nồng

100

độ chất điện ly NaCl được trình bày trong hình 3.15.

)

%

(

H

Nồng độ NaCl (%)

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

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

Từ đồ thị hình 3.15, nhận thấy khi tăng nồng độ chất điện ly NaCl thì hiệu suất

chiết Mn(II) tăng lên. Hiệu suất chiết đạt giá trị lớn nhất bằng 94,6 ± 2,9 % khi nồng

độ NaCl là 0,5%.

Khi tăng hàm lượng chất điện ly sẽ làm giảm nhiệt độ điểm mù của chất hoạt

động bề mặt do các ion đã loại nước của nhóm oxyethylene trong chất hoạt động bề

mặt. Một nguyên nhân nữa khi tăng nồng độ chất điện ly làm giảm lực đẩy giữa các

hạt keo, dẫn đến tăng khả năng kết tụ các hạt keo với nhau. Do đó tăng sự hòa tan của

phức MnQ2 dẫn đến hiệu suất chiết tăng lên.

3.1.6.2. Khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ NaCl chiết điểm mù Cr(III)

Tiến hành khảo sát ảnh hưởng nồng độ chất điện ly NaCl đến quá trình chiết

điểm mù Cr(III) trong khoảng nồng độ 0,05% ÷ 0,30%. Quy trình khảo sát như sau:

+ Hút 1,0 mL dung dịch chuẩn Cr(III) 20,0 µg/L trong nước cho vào ống ly

tâm thuỷ tinh thể tích 10 mL.

+ Thêm 1,0 mL dung dịch 8-HQ 2.10-3 M và 1,0 mL dung dịch pH = 8 đệm

photphat.

+ Thêm tiếp 1,0 mL dung dịch chất hoạt động bề mặt Triton X-100 2 % và V

mL dung dịch NaCl 5%.

+ Định mức đến 10 mL bằng nước cất. Ngâm cách thủy hỗn hợp phản ứng

trong bể ổn nhiệt ở 90oC trong thời gian 50 phút.

+ Sau đó, lấy ra ly tâm 10 phút với tốc độ ly tâm 3500 vòng/phút, làm lạnh

bằng cách ngâm vào nước đá 10 phút. Tách lấy pha nhớt, hòa tan pha nhớt bằng 1,0

mL dung dịch axit HNO3 0,1 M trong CH3OH.

+ Đo độ hấp thụ quang của Cr bằng phương pháp GFAAS, từ đó xác định

được nồng độ Cr trong dung dịch mẫu. Sự ảnh hưởng của nồng độ NaCl đến hiệu

suất chiết Cr(III) với 3 lần thí nghiệm được trình bày trong bảng 3.12.

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

STT V dd NaCl 5 % (mL) Nồng độ NaCl (%) H (%)

1 0,1 0,05 74,5 ± 4,0

2 0,2 0,10 80,7 ± 3,9

3 0,3 0,15 85,6 ± 2,6

4 0,4 0,20 87,0 ± 2,1

5 0,5 0,25 91,4 ± 3,1

6 0,6 0,30 88,8 ± 3,2

Biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất chiết điểm mù Cr(III) vào nồng độ NaCl

thu được biểu đồ hình 3.16.

100

)

%

(

H

Nồng độ NaCl (%)

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

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

Từ kết quả khảo sát nhận thấy, trong khoảng nồng độ NaCl 0,05% ÷ 0,25%

hiệu suất chiết Cr(III) tăng từ 74,5 ± 4,0 % lên 91,4 ± 3,1 % và đạt giá cao nhất khi

nồng độ NaCl 0,25%. Do đó giá trị nồng độ NaCl 0,25% được lựa chọn trong phép

chiết Cr(III).

3.1.7. Khảo sát thời gian ly tâm

Thời gian ly tâm có ảnh hưởng đến sự tách pha, nếu thời gian ly tâm ngắn dẫn

đến quá trình tách pha chưa hoàn toàn, còn nếu thời gian ly tâm quá lâu thì dẫn đến

tăng thời gian của quy trình phân tích. Do đó cần khảo sát thời gian ly tâm đề tìm thời

gian ly tâm tối ưu cho quá trình tách pha.

3.1.7.1. Khảo sát thời gian ly tâm chiết điểm mù Mn(II)

Khảo sát thời gian ly tâm tách pha chiết điểm mù Mn(II) trong khoảng thời

gian từ 1 phút đến 11 phút. Quy trình thí nghiệm như sau:

+ Hút 1,0 mL dung dịch chuẩn Mn(II) 2,0 mg/L trong nước cho vào ống ly

tâm thuỷ tinh thể tích 10 mL.

+ Thêm 1,0 mL dung dịch 8-HQ 4.10-4 M và 1,0 mL dung dịch đệm borat pH

= 10.

+ Thêm 1,5 mL dung dịch chất hoạt động bề mặt Triton X -100 4 % và 1,0 mL

dung dịch NaCl 5%.

+ Định mức đến 10 mL bằng nước cất 2 lần. Ngâm cách thủy hỗn hợp phản

ứng trong bể ổn nhiệt ở 90oC trong thời gian 50 phút.

+ Khảo sát thời gian ly tâm mẫu trong khoảng thời gian từ 1 phút đến 11 phút

với tốc độ 3500 vòng/phút, ngâm trong nước đá 10 phút để pha nhớt đông đặc.

+ Tách và hòa tan pha nhớt bằng 1,0 mL dung dịch axit HNO3 0,1 M. Đo độ

hấp thụ quang của Mn bằng kỹ thuật FAAS, từ đó xác định được nồng độ Mn trong

dung dịch mẫu.

Sự ảnh hưởng của thời gian ly tâm đến hiệu suất chiết Mn(II) được trình bày

trong bảng 3.13.

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

STT Thời gian ly tâm (phút) H (%)

1 75,6 ± 3,8 1

3 85,4 ± 3,2 2

5 92,8 ± 2,4 3

7 96,7 ± 2,6 4

9 96,4 ± 2,6 5

11 95,9 ± 1,9 6

Sự phụ thuộc của hiệu suất chiết điểm mù Mn vào thời gian ly tâm được biểu

100

diễn trong hình 3.17.

)

%

(

H

Thời gian ly tâm (phút)

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

Từ kết quả thu được nhận thấy, quá trình tách pha trong phép chiết Mn(II) xảy

ra hoàn toàn khi thời gian ly tâm lớn hơn 5 phút ứng với tốc độ ly tâm 3500 vòng/phút.

Giá trị thời gian ly tâm 7 phút được lựa chọn cho quá trình chiết điểm mù Mn(II).

3.1.7.2. Khảo sát thời gian ly tâm chiết điểm mù Cr(III)

Khảo sát thời gian ly tâm tách pha chiết điểm mù Cr(III) trong khoảng thời

gian từ 1 phút đến 11 phút. Quy trình thí nghiệm như sau:

+ Hút 1,0 mL dung dịch chuẩn Cr(III) 20,0 µg/L trong nước cho vào ống ly

tâm thủy tinh thể tích 10 mL.

+ Thêm 1,0 mL dung dịch chất tạo phức 8-HQ 2.10-4 mol/L, 1,0 mL dung dịch

pH = 10 đệm borat.

+ Thêm tiếp 1,0 mL dung dịch TX-100 2% và 0,5 mL dung dịch NaCl 5%.

+ Định mức đến 10 mL bằng nước cất. Ngâm cách thủy hỗn hợp phản ứng

trong bể ổn nhiệt ở 90oC trong thời gian 50 phút.

+ Sau đó, lấy ra ly tâm trong thời gian 1 ÷ 11 phút với tốc độ ly tâm 3500

vòng/phút, làm lạnh bằng cách ngâm vào nước đá 10 phút.

+ Tách và hòa tan pha nhớt bằng 1,0 mL dung dịch axit HNO3 0,1 M trong

CH3OH.

+ Đo độ hấp thụ quang của Cr bằng kỹ thuật GFAAS, từ đó xác định được

nồng độ Cr trong dung dịch mẫu. Sự ảnh hưởng của thời gian ly tâm đến hiệu suất

chiết Cr3+ được trình bày trong bảng 3.14.

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

STT Thời gian ly tâm (phút) H (%)

1 1 72,4 ± 2,6

2 3 82,8 ± 2,3

3 5 88,6 ± 2,4

4 7 92,9 ± 2,6

5 9 92,7 ± 2,0

6 11 91,2 ± 2,0

Biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất chiết điểm mù Cr(III) vào thời gian ly

tâm trên bằng phần mềm Excel thu được hình 3.18.

100

)

%

(

H

Thời gian ly tâm (phút)

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

Từ kết quả thu được ở hình 3.18 nhận thấy hiệu suất chiết Cr(III) tăng trong

khoảng thời gian ly tâm tăng từ 1 đến 7 phút. Hiệu suất chiết Cr(III) đạt giá trị cân

bằng 92,9 ± 2,6 % với thời gian ly tâm 7 phút. Giá trị thời gian 7 phút được lựa chọn

cho quá trình ly tâm chiết Cr(III).

Như vậy trong phép chiết điểm mù Mn(II) và Cr(III) thời gian ly tâm tách pha

7 phút ở tốc độ 3500 vòng/phút cho hiệu suất chiết cao nhất. Có thể giải thích thời

gian ly tâm trong chiết điểm mù Mn(II) và Cr(III) bằng nhau do cùng sử dụng chất

hoạt động bề mặt Triton X-100.

3.1.8. Khảo sát chất khử Cr(VI) thành Cr(III)

Trong dung dịch Cr tồn tại chủ yếu ở hai dạng Cr(III) và Cr(VI). Có hai kỹ

thuật chiết điểm mù để phân tích hàm lượng dạng Cr dựa vào tính chất tạo phức của

Cr(III) và Cr(VI). Thứ nhất là oxi hóa Cr(III) thành Cr(VI), tạo phức Cr(VI) với thuốc

thử thích hợp và chiết điểm mù [106]. Thứ hai là khử Cr(VI) thành Cr(III), sau đó

chiết điểm mù Cr(III) [108]. Quá trình oxi hóa Cr(III) thành Cr(VI) tiến hành khó

khăn hơn nên chúng tôi sử dụng quá trình khử Cr(VI) thành Cr(III) để phân tích dạng

Cr trong nước chè dùng phương pháp chiết điểm mù. Hàm lượng Cr(VI) được tính

bằng hiệu số giữa hàm lượng tổng Cr và hàm lượng Cr(III). Khảo sát hai chất khử

hydroxylamoni clorua (NH2OH.HCl) và axit ascorbic (C6H8O6) để lựa chọn chất khử

và thể tích chất khử tối ưu [108]. Quy trình thí nghiệm như sau:

+ Hút 1,0 mL dung dịch chuẩn K2Cr2O7 10 µg/L (Cr(VI): 20 µg/L) trong nước

cho vào ống ly tâm thủy tinh 10 mL.

+ Thêm V μL dung dịch NH2OH.HCl 10% hoặc C6H8O6 10%, thêm 1,0 mL

dung dịch chất tạo phức 8-HQ 2.10-3 mol/L, thêm tiếp 1,0 mL dung dịch pH = 8 đệm

photphat.

+ Thêm 1,0 mL dung dịch TX-100 2% và 0,5 mL dung dịch NaCl 5%. Định

mức đến 10 mL bằng nước cất.

+ Ngâm cách thủy hỗn hợp phản ứng trong bể ổn nhiệt ở 90oC trong thời gian

50 phút. Sau đó, lấy ra ly tâm trong thời gian 7 phút với tốc độ ly tâm 3500 vòng/phút,

làm lạnh bằng cách ngâm vào nước đá 10 phút.

+ Tách và hòa tan pha nhớt bằng 1,0 mL dung dịch axit HNO3 0,1 M trong

CH3OH. Đo độ hấp thụ quang của Cr bằng kỹ thuật GFAAS, từ đó xác định được

nồng độ Cr trong dung dịch mẫu. Sự phụ thuộc của hiệu suất chiết vào chất khử

NH2OH.HCl được trình bày trong bảng 3.15.

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

Dung dịch NH2OH.HCl 10%

STT V (μL)

H (%) CCr (µg/L)

1 25 13,68 ± 0,72 68,4 ± 3,6

2 50 15,26 ± 0,65 76,3 ± 3,3

3 75 17,72 ± 0,53 88,6 ± 2,7

4 100 19,36 ± 0,49 96,8 ± 2,5

5 125 19,31 ± 0,48 96,5 ± 2,4

6 150 19,34 ± 0,46 96,7 ± 2,3

Biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất quá trình khử và chiết Cr vào chất khử

NH2OH.HCl thu được hình 3.19.

Từ kết quả thu được ở hình 3.19 cho thấy NH2OH.HCl khử tốt Cr(VI) về

Cr(III), do đó hiệu suất chiết Cr(III) cao. Hiệu suất chiết tăng và đạt giá trị cực đại

96,8 ± 2,5 % khi thể tích dung dịch NH2OH.HCl 10% là 100 μL. Sau đó, khi tăng thể

tích chất khử nhưng hiệu suất chiết không tăng và đạt giá trị cân bằng.

100

)

%

(

H

100

125

150

Thể tích NH2OH.HCl 10% (μL)

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

được trình bày trong bảng 3.16.

Kết quả khảo sát khả năng khử Cr(VI) thành Cr(III) bằng chất khử axit acrobic

C6H8O6

Bảng 3.16. Khảo sát khả năng khử Cr(VI) thành Cr(III) của C6H8O6

Dung dịch C6H8O6 10%

STT V (μL)

H (%) CCr (µg/L)

1 25 13,68 ± 0,68 65,6 ± 3,4

2 50 15,26 ± 0,63 72,9 ± 3,2

3 75 17,72 ± 0,70 80,0 ± 3,5

4 100 19,36 ± 0,42 90,1 ± 2,1

5 125 19,22 ± 0,64 93,5 ± 3,2

6 150 19,14 ± 0,52 92,2 ± 2,6

Xử lý số liệu bằng phần mềm Excel, hiệu suất của quá trình khử và chiết Cr

được trình bày trong hình 3.20.

Từ kết quả khảo sát nhận thấy, axit C6H8O6 khử tốt Cr(VI) thành Cr(III). Hiệu

suất chiết tăng khi thể tích dung dịch C6H8O6 10% trong khoảng 25 ÷ 125 μL và đạt

giá trị lớn nhất 93,5 ± 3,2 % khi khi thể tích chất khử 125 μL. Sau đó hiệu suất chiết

không tăng thêm khi tăng thể tích axit ascorbic.

100

)

%

(

H

100

125

150

Thể tích C6H8O6 10% (μL)

Hình 3.20. Khả năng khử Cr(VI) thành Cr(III) của C6H8O6

Nhận thấy, khả năng khử Cr(VI) thành Cr(III) của NH2OH.HCl tốt hơn

C6H8O6, do đó lựa chọn NH2OH.HCl là chất khử Cr(VI) thành Cr(III) với thể tích

100 μL dung dịch NH2OH.HCl 10%.

3.1.9. Khảo sát ảnh hưởng của các cation khác

Trong nước chè chứa các cation Al3+, Zn2+, Fe3+, Pb2+, Cu2+, Ni2+ tạo phức bền

với chất tạo phức 8-HQ. Ngoài ra trong nước chè chứa các cation Mg2+, Ca2+ với

nồng độ cao nhưng không tạo phức với 8-HQ. Do đó, lựa chọn các cation Al3+, Zn2+,

Fe3+, Pb2+, Cu2+, Ni2+, Mg2+, Ca2+ để tiến hành khảo sát. Theo tiêu chuẩn của AOAC,

hiệu suất thu hồi đối với mẫu có nồng độ chất phân tích trong khoảng 0,1 ÷ 10 mg/kg

trong khoảng 80 – 110% và mẫu có nồng độ chất phân tích 1,0 ÷ 10 µg/kg trong

khoảng 40 - 115% [109]. Để đảm bảo tính định lượng của phép chiết, chúng tôi yêu

cầu hiệu suất chiết đối với mẫu chứa Mn 0,2 mg/L ≥ 80%, hiệu suất chiết đối với mẫu

chứa Cr 2,0 µg/L ≥ 70%. Do đó, cần tiến hành khảo sát để đánh giá quá trình chiết

điểm mù Mn(II) và Cr(III) có đảo bảo định lượng khi có mặt của các cation khác.

* Sự ảnh hưởng của các cation Mg2+, Ca2+

Tiến hành nghiên cứu sự ảnh hưởng lần lượt từng của các cation Mg2+, Ca2+

với dung dịch mẫu chứa Mn(II) 0,2 mg/L, Cr(III) 2,0 µg/L. Các điều kiện tối ưu của

phép chiết như đã khảo sát. Hiệu suất chiết Mn(II) và Cr(III) khi có mặt các cation

Mg2+, Ca2+ được trình bày trong bảng 3.17.

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

Mg2+

H (%)

Ca2+

H (%)

(mg/L)

CPE Mn(II)

CPE Cr(III)

(mg/L)

CPE Mn(II)

CPE Cr(III)

90,8 ± 2,9

88,3 ± 1,7

90,9 ± 3,2

92,2 ± 3,0

91,4 ± 1,4

87,6 ± 2,1

97,5 ± 2,6

90,9 ± 3,1

100

92,9 ± 2,1

89,1 ± 2,1

100,1 ± 2,0

91,6 ± 3,4

100

150

92,6 ± 2,6

90,5 ± 3,0

97,5 ± 2,9

93,4 ± 2,9

150

200

94,7 ± 1,5

90,2 ± 2,7

96,5 ± 1,8

89,1 ± 3,1

200

250

95,4 ± 1,0

91,0 ± 2,7

93,1 ± 2,5

89,8 ± 3,1

250

300

96,2 ± 0,7

93,4 ± 1,5

87,5 ± 3,6

87,0 ± 4,1

300

350

96,5 ± 2,0

86,2 ± 1,6

87,1 ± 3,1

86,3 ± 3,4

350

400

98,2 ± 2,1

86,8 ± 2,2

85,3 ± 2,9

84,2 ± 1,8

400

450

95,4 ± 1,5

85,1 ± 2,7

88,6 ± 3,5

88,5 ± 0,9

450

Khi nồng độ Mg2+, Ca2+ ≤ 450 mg/L hiệu suất chiết Mn(II) từ 90,8 ± 2,9 %

đến 98,2 ± 2,1 % và hiệu suất chiết Cr(III) từ 84,2 ± 1,8 % đến 93,4 ± 2,9 % đảm bảo

yêu cầu hiệu suất thu hồi theo AOAC. Trong dung dịch chiết chứa ion Mg2+, Ca2+ ở

nồng độ lớn nhưng hiệu suất chiết vẫn đảm bảo định lượng. Khi tăng nồng độ Mg2+

thì hiệu suất chiết Mn(II) tăng lên. Có thể giải thích kết quả này là khi tăng nồng độ

Mg2+ nồng độ chất điện ly tăng lên làm tăng khả năng tách nước của các phân tử chất

hoạt động bề mặt tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tạo mixen, do đó hiệu suất

chiết tăng lên.

Từ kết quả khảo sát nhận thấy hai cation Mg2+, Ca2+ ở nồng độ cao không ảnh

hưởng đến hiệu suất chiết do các ion Mg2+, Ca2+ không tạo phức với thuốc thử 8-HQ

do đó không ảnh hưởng đến quá trình chiết Mn(II) và Cr(III).

* Sự ảnh hưởng của các cation Al3+, Zn2+

Tiến hành nghiên cứu sự ảnh hưởng lần lượt của từng cation Al3+, Zn2+ trong

phép CPE Mn(II), Cr(III) với mẫu chứa Mn(II) 0,2 mg/L, Cr(III) 2,0 µg/L. Các điều

kiện tối ưu của phép chiết như đã khảo sát. Kết quả được trình bày trong bảng 3.18.

Bảng 3.18. Sự ảnh hưởng của các cation Al3+, Zn2+ đến CPE Mn(II), Cr(III)

Al3+ (mg/L)

H (%) CPE Mn(II)

H (%) CPE Cr(III)

Zn2+ (mg/L)

H (%) CPE Mn(II)

H (%) CPE Cr(III)

1,0

93,5 ± 2,1

90,2 ± 2,8

100,3 ± 1,1

87,0 ± 2,2

1,0

2,0

101,2 ± 0,9

92,5 ± 3,3

96,4 ± 2,4

92,2 ± 2,4

2,0

3,0

95,3 ± 2,7

91,8 ± 2,9

97,8 ± 3,0

89,4 ± 2,8

3,0

4,0

93,2 ± 3,1

90,7 ± 2,1

99,5 ± 2,0

90,6 ± 1,9

4,0

5,0

92,1 ± 3,3

88,3 ± 2,3

92,3 ± 3,6

86,0 ± 3,3

5,0

6,0

94,9 ± 2,5

86,8 ± 4,2

92,4 ± 2,6

84,3 ± 2,8

6,0

7,0

86,4 ± 2,3

83,3 ± 1,6

88,4 ± 3,8

82,1 ± 3,5

7,0

8,0

80,1 ± 4,0

79,0 ± 2,1

85,6 ± 2,8

80,9 ± 2,6

8,0

9,0

75,7 ± 3,9

77,3 ± 2,6

82,1 ± 3,7

80,8 ± 1,4

9,0

70,6 ± 3,7

72,5 ± 2,3

76,5 ± 2,3

77,7 ± 2,9

0,0

25,4 ± 2,4

69,0 ± 3,1

65,0 ± 2,4

0,0

34,0 ± 2,8

29,2 ± 1,4

Theo kết quả khảo sát cho thấy, đối với phép chiết Mn(II) hiệu suất chiết lớn

hơn 90% khi nồng độ Al3+ nhỏ hơn 6,0 mg/L. Nếu nồng độ Al3+ lớn hơn 7,0 mg/L,

hiệu suất chiết nhỏ hơn 90%. Đối với phép chiết Cr(III) hiệu suất chiết lớn hơn 90,2%

khi nồng độ Al3+ ≤ 4,0 mg/L. Nếu nồng độ Al3+ ≥ 5,0 mg/L hiệu suất chiết nhỏ hơn

90%. Quá trình chiết Mn(II) và Cr(III) bị ảnh hưởng hoàn toàn ở giá trị nồng độ Al3+

15 mg/L.

Hiệu suất chiết Mn(II) lớn hơn 92,4 ± 2,6 % khi nồng độ Zn2+ trong khoảng

1,0 ÷ 6,0 mg/L. Sau đó, hiệu suất chiết Mn(II) giảm dần khi tăng nồng độ Zn2+ và

không đảm bảo định lượng khi nồng độ Zn ≤ 9 mg/L. Đối với phép chiết Cr(III),

nồng độ Zn2+ ≤ 9,0 mg/L hiệu suất chiết lớn hơn 80%. Phép chiết Cr(III) không đạt

hiệu suất thu hồi theo yêu cầu khi nồng độ Zn2+ ≥ 20 mg/L.

Ở nồng độ thấp, các ion Al3+, Zn2+ không ảnh hưởng đến quá trình chiết Mn(II)

và Cr(III). Nhưng ở nồng độ cao các ion Al3+, Zn2+ gây ra sự ảnh hưởng đến quá trình

chiết Mn(II), Cr(III) do các ion này tạo phức với 8-HQ nên ảnh hưởng đến sự tạo

phức của Mn(II) và Cr(III). Kết quả này phù hợp với kết quả của các nghiên cứu đã

công bố trước đây [90].

* Sự ảnh hưởng của các cation Fe3+, Pb2+, Cu2+, Ni2+

Khảo sát sự xen lấn của các cation Fe3+, Pb2+, Cu2+, Ni2+ đến quá trình chiết

Mn(II) và Cr(III) với các điều kiện tối ưu của phép chiết đã khảo sát và lựa chọn. Kết

quả nghiên cứu được trình bày trong bảng 3.19.

Trong dung dịch chiết chứa Fe3+ hoặc Pb2+ nồng độ 10 mg/L, hiệu suất chiết

Mn(II) và Cr(III) xấp xỉ 80%. Nếu nồng độ Fe3+ hoặc Pb2+ lớn hơn 15 mg/L quá trình

chiết Mn(II) và Cr(III) bị xen lấn, do đó hiệu suất chiết đối với cả Mn(II) và Cr(III)

thấp.

Bảng 3.19. Sự ảnh hưởng của các ion Fe3+, Pb2+, Cu2+, Ni2+ đến CPE Mn(II), Cr(III)

Fe3+

H (%)

Pb2+

H (%)

(mg/L)

Mn(II)

Cr(III)

(mg/L)

Mn(II)

Cr(III)

91,3 ± 2,18

93,2 ± 1,92

91,5 ± 0,87

92,1 ± 1,29

81,7 ± 1,42

87,6 ± 1,74

86,0 ± 1,55

90,7 ± 2,23

79,9 ± 1,36

82,3 ± 2,09

83,4 ± 1,61

78,6 ± 2,08

65,5 ± 1.85

54,8 ± 2,37

56,5 ± 1,20

54,9 ± 1,76

0,0

6,4 ± 1,54

0,0

5,7 ± 1,12

Cu2+

H (%)

Ni2+

H (%)

(mg/L)

Mn(II)

Cr(III)

(mg/L)

Mn(II)

Cr(III)

91,2 ± 1,83

90,8 ± 2,04

92,5 ± 1,02

91,3 ± 1,43

85,8 ± 2,34

86,4 ± 2,91

97,5 ± 2,15

90,2 ± 2,65

71,4 ± 2,65

70,2 ± 2,45

96,4 ± 1,38

88,7 ± 2,24

65,3 ± 2,46

58,1 ± 1,82

79,2 ± 1,78

68,9 ± 3,15

0,0

5,2 ± 0,73

6,4 ± 1,14

7,8 ± 0,94

Khi dung dịch chiết chứa Cu2+ nồng độ nhỏ hơn 5,0 mg/L, hiệu suất chiết

Mn(II) và Cr(III) lớn hơn 85%, đảm bảo yêu cầu định lượng theo AOAC. Quá trình

xen lấn xảy ra khi nồng độ Cu2+ lớn hơn 10 mg/L đối với phép chiết Mn(II) và lớn

hơn 15 mg/L đối với phép chiết Cr(III).

Sự xen lấn của cation Ni2+ đến quá trình chiết Mn(II) và Cr(III) xảy ra khi

nồng độ Ni2+ lớn hơn 15mg/L.

* Giới hạn ảnh hưởng của các cation đến quá trình chiết Mn(II) và Cr(III)

Qua khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ một số cation đến quá trình chiết điểm

mù Mn(II) và Cr(III), giới hạn ảnh hưởng của các cation đến quá trình chiết Mn(II)

và Cr(III) được tổng hợp trong bảng 3.20.

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

STT Cation Mn+

1 Al3+ 40 5000

2 Fe3+ 25 5000

3 Pb2+ 25 5000

4 Cu2+ 25 5000

5 Ni2+ 75 7500

6 Zn2+ 45 5000

Để đánh giá mức độ ảnh hưởng của các cation đến quá trình chiết điểm mù

Mn(II) và Cr(III) trong mẫu nước chè chúng tôi tiến hành khảo sát hàm lượng một số

nguyên tố trong các mẫu chè nghiên cứu bằng phương pháp ICP-MS. Kết quả phân

tích được trình bày trong bảng 3.21. Kết quả cho thấy sự nồng độ của các cation Al3+,

Zn2+, Fe3+, Pb2+, Cu2+, Ni2+ trong nước chè không ảnh hưởng đến phép chiết điểm

mù Mn(II) và Cr(III).

Bảng 3.21. Nồng độ của các nguyên tố Al, Zn, Fe, Pb, Cu, Ni trong các mẫu chè nghiên cứu

STT Mẫu

1 CĐ - NT 2,602 0,619 0,0134 0,136 0,120 0,319

2 S89 - NT 2,824 0,851 0,0183 0,164 0,101 0,336

3 BM - PL 2,737 0,866 0,0201 0,152 0,137 0,347

4 SK PL 2,819 0,815 0,0148 0,156 0,106 0,313

5 BH1 - TL 2,017 0,674 0,0174 0,146 0,095 0,398

6 BH2 - TL 1,892 0,658 0,0101 0,146 0,116 0,277

7 TK7 - CS 1,714 0,655 0,0127 0,130 0,089 0,358

8 TK2 - CS 1,850 0,662 0,0089 0,149 0,114 0,316

9 CT1 5,627 0,615 0,0048 0,130 0,072 0,240

10 CT2 2,961 0,983 0,0075 0,137 0,080 0,318

11 TXA 2,067 0,594 0,0059 0,144 0,067 0,264

12 TXC 3,980 0,723 0,0067 0,152 0,083 0,295

13 BB 7,937 0,525 0,0062 0,143 0,082 0,207

14 MV 4,332 1,253 0,0063 0,127 0,049 0,260

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

Từ kết quả khảo sát thu được điều kiện tối ưu cho phép chiết điểm mù đối với

Mn(II) và Cr(III) được trình bày trong bảng 3.22.

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

Giá trị tối ưu Thông số Đơn vị CPE Mn(II) CPE Cr(III)

pH 10 8

Nồng độ 8 - HQ mol/L 4.10-4 2.10-4

Nồng độ TX - 100 % 0,6 0,2

Nhiệt độ chiết 90 90

Thời gian chiết Phút 50 50

Nồng độ NaCl % 0,5 0,25

Thời gian ly tâm Phút 7 7

3.1.11. Đánh giá hiệu suất thu hồi của quy trình phân tích dạng Mn, Cr

3.1.11.1. Hiệu suất thu hồi của quy trình CPE phân tích dạng Mn

Xác định hiệu suất thu hồi của quy trình CPE Mn(II) bằng cách tiến hành chiết

điểm mù song song 10 mẫu chuẩn chứa 1,0 mL dung dịch Mn(II) 1,0 mg/L trong

nước với các điều kiện tối ưu ở mục 3.1.10. Kết quả hiệu suất thu hồi được trình bày

trong bảng 3.23.

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

STT H (%) STT H (%) Cđo (mg/L) Cđo (mg/L)

0,931 1 93,1 6 0,927 92,7

0,947 2 94,7 7 0,968 96,8

0,956 3 95,6 8 0,935 93,5

1,032 4 103,2 9 1,019 101,9

0,983 5 98,3 10 0,998 99,8

Hiệu suất thu hồi Mn(II) sử dụng chất tạo phức 8-HQ và chất hoạt động bề

mặt Triton X - 100 trong điều kiện tối ưu đạt từ 92,7% đến 103,2%, giá trị trung

bình đạt 97,0 %. Như vậy quy trình chiết điểm mù đề xuất phù hợp để phân tích

dạng Mn trong mẫu nước chè.

3.1.11.2. Hiệu suất thu hồi của quy trình CPE phân tích dạng Cr

Xác định hiệu suất thu hồi của quy trình CPE Cr(III) bằng cách tiến hành chiết

điểm mù song song 10 mẫu chuẩn chứa 1,0 mL dung dịch Cr(III) 15 µg/L. Hiệu suất

thu hồi của 10 mẫu được được trình bày trong bảng 3.24.

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

STT H (%) STT H (%) Cđo (µg/L) Cđo (µg/L)

1 14,25 95,0 6 14,86 99,1

2 13,75 91,7 7 14,74 98,3

3 14,02 93,5 8 13,98 93,2

4 15,12 100,8 9 14,79 98,6

5 15,23 101,5 10 14,56 97,1

Hiệu suất chiết điểm mù Cr(III) sử dụng chất tạo phức 8-HQ và chất hoạt động

bề mặt Triton X - 100 đạt từ 93,5% đến 101,5%, Giá trị trung bình của hiệu suất chiết

đạt 96,9 %. Như vậy, hiệu suất thu hồi Cr(III) đảm bảo theo yêu cầu của AOAC.

3.1.12. Kết quả xây dựng quy trình CPE-AAS phân tích dạng Mn, Cr

3.1.12.1. Kết quả xây dựng quy trình phân tích tổng Mn trong nước chè

Sau khi khảo sát và lựa chọn các điều kiện tối ưu cho phép chiết điểm mù

Mn(II), kết quả xây dựng quy trình CPE-FAAS phân tích tổng Mn trong nước chè

được thể hiện trong hình 3.21.

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

3.1.12.2. Kết quả xây dựng quy trình phân tích dạng Mn(II)-flavonoid

Trong phép chiết điểm mù xác định dạng Mn(II)–flavonoid, không thêm chất

tạo phức và đệm pH. Quy trình CPE-FAAS phân tích dạng Mn(II)-flavonoid trong

nước chè được trình bày trong hình 3.22.

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

3.1.12.3. Kết quả xây dựng quy trình phân tích tổng Cr trong nước chè

Sau khi khảo sát và lựa chọn các điều kiện tối ưu cho phép chiết điểm mù Cr(III),

kết quả xây dựng quy trình chiết điểm mù phân tích tổng Cr trong nước chè được mô

tả cụ thể trong sơ đồ hình 3.23.

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

3.1.12.4. Kết quả xây dựng quy trình phân tích dạng Cr(III) trong nước chè

Quy trình phân tích hàm lượng dạng Cr(III) trong nước chè tương tự quy trình

phân tích hàm lượng tổng Cr nhưng không thêm chất khử Cr(VI) thành Cr(III). Do

đó dạng Cr(III) tạo phức và bị chiết vào pha hữu cơ chất hoạt động bề mặt, trong khi

đó dạng Cr(VI) không tạo phức nên không bị chiết và vẫn tồn tại trong pha nước.

Hàm lượng dạng Cr(VI) được tính bằng hiệu số giữa hàm lượng tổng Cr trong nước

chè với hàm lượng dạng Cr(III). Sơ đồ quy trình phân tích dạng Cr(III) trong nước

chè được trình bày trong hình 3.24.

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

3.2. Kết quả xây dựng các đường chuẩn xác định Mn, Cr

3.2.1. Kết quả xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng tổng Mn trong

lá chè

3.2.1.1. Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính của Mn

Pha dãy dung dịch chuẩn Mn có nồng độ từ 0,1 mg/L đến 10 mg/L trong HNO3

1%. Đo độ hấp thụ của Mn bằng phương pháp FAAS ở bước sóng 279,5 nm. Sự phụ

thuộc độ hấp thụ vào nồng độ Mn trình bày trong bảng 3.25 và hình 3.25.

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

A A CMn (mg/L) CMn (mg/L)

0 0,000 4,0 0,2260

0,1 0,00716 5,0 0,2796

0,25 0,01736 6,0 0,3325

0,5 0,03349 7,0 0,3831

1,0 0,06400 8,0 0,4305

2,0 0,12270 9,0 0,4706

3,0 0,17550 10,0 0,5094

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

Kết quả cho thấy khoảng tuyến tính của Mn trong khoảng 0 - 5,0 mg/L. Đây

là cơ sở để xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng Mn tổng trong lá chè.

3.2.1.2. Kết quả xây dựng đường chuẩn xác định tổng Mn trong lá chè

Qua khảo sát xác định hàm lượng tổng Mn trong lá chè bằng phương pháp ICP

– MS, hàm lượng Mn trong lá chè cao nên dựng đường chuẩn với nồng độ lớn để đảm

bảo yêu cầu phân tích. Pha dãy dung dịch chuẩn Mn 0,1 mg/L, 0,25 mg/L, 0,5 mg/L,

1,0 mg/L, 2,0 mg/L, 3,0 mg/L, 4,0 mg/L và 5,0 mg/L trong môi trường HNO3 1%.

Đo độ hấp thụ của Mn bằng phương pháp FAAS ở bước sóng 279,5 nm. Sự phụ thuộc

độ hấp thụ vào nồng độ Mn được trình bày trong bảng 3.26.

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

STT A CMn (mg/L)

1 0,1 0,01018

2 0,25 0,01698

3 0,5 0,03253

4 1,0 0,06319

5 2,0 0,1212

6 3,0 0,1744

7 4,0 0,2284

8 5,0 0,2778

Biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ và nồng độ Mn bằng phần mềm Origin

8.5 thu được đường chuẩn phân tích tổng Mn trong lá chè (hình 3.26).

Hình 3.26. Đường chuẩn xác định hàm lượng tổng Mn

Phương trình đường chuẩn: A = 0,0049 + 0,0556.CMn, giá trị R2 = 0,9988.

3.2.1.3. Kết quả đánh giá giới hạn chấp nhận của đường chuẩn xác định tổng

Mn, kết quả tính LOD, LOQ

Áp dụng công thức (2.1) tính nồng độ của các điểm chuẩn Cti của Mn với giá

trị các giá trị a = 0,00488, b = 0,05559 và công thức (2.2) tính độ chệch các điểm

nồng độ của đường chuẩn, kết quả được trình bày trong bảng 3.27.

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

STT CMn (mg/L) Ai Cti (mg/L) (%)

0,1 1 0,0950 0,01018 -5,0

0,25 2 0,2173 0,01698 -13,1

0,5 3 0,4969 0,03253 -0,6

1,0 4 1,0484 0,06319 4,8

2,0 5 2,0917 0,1212 4,6

3,0 6 3,0486 0,1744 1,6

4,0 7 4,0198 0,2284 0,5

5,0 8 4,9083 0,2778 -1,8

Theo quy định của nhiều tổ chức của Mỹ, Canada, châu Âu, giá trị độ chệch

Δ không được vượt quá ± 15% cho tất cả các nồng độ, riêng ở nồng độ LOQ có thể

chấp nhận giới hạn ± 20% [101]. Như vậy, đường chuẩn có hệ số tương quan (R2) và

độ chệch các điểm nồng độ khi xây dựng đường chuẩn đều thỏa mãn giới hạn chấp

nhận.

Để xác định giá trị LOD và LOQ, chuẩn bị song song 14 dung dịch chuẩn Mn

0,1 mg/L trong dung dịch HNO3 1%. Kết quả đo được trình bày trong bảng 3.28, kết

quả thu được có độ lặp lại khá cao tuy nhiên để có kết luận chính xác cần thông qua

các kết quả tính toán cụ thể.

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

STT Ai Ci (mg/L) )2 Ci - (Ci -

1 0,01008 0,09317 -0,00089 0,0000008

2 0,01038 0,09856 0,00451 0,0000203

3 0,01035 0,09802 0,00397 0,0000158

4 0,00997 0,09119 -0,00286 0,0000082

5 0,01021 0,09550 0,00145 0,0000021

6 0,00979 0,08795 -0,00610 0,0000372

7 0,01024 0,09604 0,00199 0,0000040 0,09405 8 0,00986 0,08921 -0,00484 0,0000235

9 0,01059 0,10234 0,00829 0,0000687

10 0,01028 0,09676 0,00271 0,0000073

11 0,01002 0,09209 -0,00197 0,0000039

12 0,00987 0,08939 -0,00466 0,0000217

13 0,01025 0,09622 0,00217 0,0000047

14 0,00992 0,09029 -0,00376 0,0000142

Độ lệch chuẩn được tính theo công thức (2.3): SD = 0,004228

Tính LOD, LOQ theo công thức (2.4) và (2.5):

LOD = 3.SD = 0,01268 (mg/L)

LOQ = 10.SD = 0,04228 (mg/L)

. Giá trị 4 < R < 10, thỏa mãn theo AOAC.

Kết quả chứng tỏ đường chuẩn Mn xây dựng được cho phép xác định hàm

lượng Mn ở nồng độ nhỏ và đảm bảo độ chính xác, có thể ứng dụng để phân tích tổng

Mn trong các mẫu lá chè.

3.2.2. Kết quả xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng tổng Cr

3.2.2.1. Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính của Cr

Pha dãy dung dịch chuẩn Cr trong khoảng nồng độ từ 5 - 65 µg/L trong môi

trường HNO3 0,5%. Sự phụ thuộc độ hấp thụ vào nồng độ Cr được trình bày trong

bảng 3.29 và 3.27.

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

A A CCr (µg/L) CCr (µg/L)

0,000 35 0,5928 0

0,1138 40 0,6812 5

0,1848 45 0,7712 10

0,2915 50 0,8544 15

0,365 55 0,8925 20

0,4454 60 0,9343 25

0.8

0.6

0,5265 65 0,9782 30

A

0.4

0.2

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65

CCr (µg/L)

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

Dựa vào kết quả khảo sát, khoảng tuyến tính của Cr là 5 ÷ 50 µg/L. Đây là cơ

sở để xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng Cr tổng số trong lá chè.

3.2.2.2. Kết quả xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng tổng Cr

Pha dãy dung dịch chuẩn Cr với các nồng độ 5,0 µg/L, 10 µg/L, 15 µg/L, 20

µg/L, 25 µg/L, 30 µg/L, 35 µg/L và 40 µg/L trong môi trường HNO3 0,5%. Đo độ

hấp thụ của Cr bằng phương pháp GFAAS ở bước sóng 357,9 nm. Độ hấp thụ của Cr

phụ thuộc vào nồng độ được trình bày trong bảng 3.30.

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

STT Nồng độ Cr (µg/L) Độ hấp thụ (A)

1 5,0 0,1141

2 10 0,1851

3 15 0,2919

4 20 0,3653

5 25 0,4457

6 30 0,5267

7 35 0,5934

8 40 0,6817

Xử lí số liệu bằng phần mềm Origin 8.5 thu được đường chuẩn phân tích hàm

lượng tổng Cr trong lá chè biểu diễn trong hình 3.28.

Hình 3.28. Đường chuẩn xác định hàm lượng tổng Cr

Phương trình đường chuẩn: A = 0,0246 + 0,0166.CCr, giá trị R2 = 0,997.

3.2.2.3. Kết quả đánh giá giới hạn chấp nhận của đường chuẩn xác định tổng

Cr, kết quả tính LOD, LOQ

Áp dụng công thức (2.1) tính nồng độ của các điểm chuẩn Cti của Cr với giá

trị các giá trị a = 0,0246, b = 0,0166 và công thức (2.2) tính độ chệch của các điểm

nồng độ Cr, kết quả được trình bày trong bảng 3.31.

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

STT CCr (µg/L) Ai Cti (µg/L) (%)

1 5 0,1141 5,4 7,8

2 10 0,1851 9,7 -3,3

3 15 0,2919 16,1 7,3

4 20 0,3653 20,5 2,6

5 25 0,4457 25,4 1,5

6 30 0,5267 30,2 0,8

7 35 0,5934 34,3 -2,1

8 40 0,6817 39,6 -1,0

Theo quy định của nhiều tổ chức của Mỹ, Canada, châu Âu, giá trị độ chệch

Δ không được vượt quá ± 15% cho tất cả các nồng độ, riêng ở nồng độ LOQ có thể

chấp nhận giới hạn ± 20% [101]. Như vậy, đường chuẩn có hệ số tương quan (R2) và

độ chệch các điểm nồng độ khi xây dựng đường chuẩn đều thỏa mãn giới hạn chấp

nhận.

Để xác định LOD, LOQ chuẩn bị song song 14 dung dịch Cr 2,0 µg/L trong

môi trường HNO3 0,5%. Đo độ hấp thụ của Cr, kết quả đo được trình bày trong bảng

3.32.

Theo bảng 3.32 cho thấy kết quả thu được có độ lặp lại khá cao. Nồng độ trung

bình của các lần đo: .

Độ lệch chuẩn: SD = 0,1063

Tính LOD, LOQ dựa trên độ lệch chuẩn được kết quả:

LOD = 3.SD = 0,3189 (µg/L)

LOQ = 10.SD = 1,063 (µg/L)

(Thoả mãn điều kiện 4 < R < 10)

Kết quả chứng tỏ đường chuẩn xác định tổng Cr xây dựng được đảm bảo độ

chính xác, phù hợp ứng dụng để phân tích hàm lượng tổng Cr trong lá chè.

100

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

STT Ai Ci (µg/L) )2 Ci - (Ci -

1 0,06054 2,1711 0,11208 0,0125629

2 0,05969 2,1199 0,06088 0,0037063

3 0,06056 2,1723 0,11329 0,0128344

4 0,06109 2,2042 0,14522 0,0210879

5 0,05626 1,9133 -0,14575 0,0212422

6 0,05752 1,9892 -0,06984 0,0048781

7 0,0575 1,9880 -0,07105 0,0050478

8 0,05818 2,0289 -0,03008 0,0009051

9 0,05609 1,9030 -0,15599 0,0243322

10 0,06099 2,1982 0,13919 0,0193746

11 0,05954 2,1108 0,05184 0,0026877

12 0,05899 2,0777 0,01871 0,0003501

13 0,05652 1,9289 -0,13008 0,0169219

14 0,05817 2,0283 -0,03069 0,0009417

3.2.3. Kết quả xây dựng đường chuẩn phân tích dạng Mn trong nước chè

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

Do nền mẫu trong phép phân tích dạng Mn trong nước chè khác với nền mẫu

trong phép phân tích tổng Mn trong lá chè và hàm lượng Mn trong nước chè thấp hơn

trong lá chè nên phải khảo sát khoảng tuyến tính làm cơ sở để xây dựng đường chuẩn

xác định dạng Mn. Tiến hành chiết điểm mù Mn(II) với các điều kiện tối ưu, 10 mL

mẫu chiết chứa: Mn C mg/L, 8-HQ 4.10-4 M, TX-100 0,6%, NaCl 0,5%, nhiệt độ

chiết 90oC, thời gian chiết 50 phút. Đo độ hấp thụ Mn bằng phương pháp FAAS ở

bước sóng 279,5 nm. Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính được trình bày trong bảng

3.33 và hình 3.29.

101

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

A A CMn (mg/L) CMn (mg/L)

0,001982 5,0 0,2895 0

0,03467 6,0 0,3192 0,5

0,06756 7,0 0,3700 1,0

0,1236 8,0 0,3911 2,0

0,1784 9,0 0,4394 3,0

0,2367 10 0,4805 4,0

Từ kết quả khảo sát nhận thấy, phương pháp CPE-FAAS Mn(II) tuyến tính

trong khoảng 0 - 5,0 mg/L, đây là cơ sở để xây dựng đường chuẩn chiết điểm mù xác

0.5

0.4

0.3

định dạng Mn trong nước chè.

A

0.2

0.1

4 6 5 CMn (mg/L)

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

3.2.3.2. Kết quả xây dựng đường chuẩn phân tích dạng Mn

Do nền mẫu trong phân tích dạng Mn trong nước chè chứa chất hoạt động bề

mặt có độ nhớt lớn hơn so với nền mẫu phân tích hàm lượng tổng Mn trong lá chè

nên phải xây dựng đường chuẩn CPE để phân tích dạng Mn trong nước chè. Tiến

hành chiết điểm mù mẫu chứa Mn(II) với các giá trị nồng độ 0,1 mg/L, 0,5 mg/L, 1,0

mg/L, 2,0 mg/L, 3,0 mg/L, 4,0 mg/L và 5,0 mg/L với các điều kiện tối ưu đã khảo

sát. Sự phụ thuộc của độ hấp thụ vào nồng độ Mn trong dung dịch chiết được trình

102

bày trong bảng 3.34.

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

STT A CMn (mg/L)

1 0,1 0,008125

2 0,5 0,02799

3 1,0 0,06107

4 2,0 0,11540

5 3,0 0,16260

6 4,0 0,22750

7 5,0 0,27300

Xử lý số liệu bằng phần mềm Origin 8.5, đường chuẩn xác định dạng Mn được

biểu diễn trong hình 3.30.

Hình 3.30. Đường chuẩn CPE xác định dạng Mn

Phương trình đường: A = 0,05452.CMn + 0,00365, giá trị R2 = 0,99857

3.2.3.3. Kết quả đánh giá giới hạn chấp nhận của đường chuẩn CPE-FAAS

phân tích dạng Mn, kết quả tính LOD, LOQ

Áp dụng công thức (2.1) tính nồng độ của các điểm chuẩn Cti của Mn với giá

103

trị các giá trị a = 0,00365, b = 0,05452 và công thức (2.2) tính độ chệch của các điểm

nồng độ Mn, kết quả được trình bày trong bảng 3.35.

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

STT CMn (mg/L) Ai Cti (mg/L) (%)

0,1 0,008125 0,082 -17,9 1

0,5 0,02799 0,446 -10,7 2

1,0 0,06107 1,053 5,3 3

2,0 0,1154 2,050 2,5 4

3,0 0,1626 2,915 -2,8 5

4,0 0,2275 4,106 2,6 6

5,0 0,2730 4,940 -1,2 7

Theo quy định của nhiều tổ chức của Mỹ, Canada, châu Âu, giá trị độ chệch

Δ không được vượt quá ± 15% cho tất cả các nồng độ, riêng ở nồng độ LOQ có thể

chấp nhận giới hạn ± 20% [101].

Như vậy, đường chuẩn có hệ số tương quan (R2) và độ chệch các điểm nồng độ

khi xây dựng đường chuẩn đều thỏa mãn giới hạn chấp nhận.

Để xác định LOD, LOQ, chiết điểm mù song song 14 dung dịch chuẩn Mn(II)

0,1 mg/L với các điều kiện tối ưu đã khảo sát. Kết quả phân tích nồng độ Mn được

trình bày trong bảng 3.36.

Theo 3.36 cho thấy kết quả thu được có độ lặp lại khá cao. Nồng độ trung bình

của các lần đo:

Độ lệch chuẩn: SD = 0,00484

Tính LOD, LOQ dựa trên độ lệch chuẩn được kết quả:

LOD = 3.SD = 0,01452 (mg/L)

LOQ = 10.SD = 0,04840 (mg/L)

(Thoả mãn yêu cầu 4 < R < 10)

Như vậy, đường chuẩn chiết điểm mù xác định dạng Mn đã xây dựng được

đảm bảo độ chính xác.

104

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

STT Ai Ci (mg/L) )2 Ci - (Ci -

1 0,009399 0,10545 0,000955 9,1219.10-7

2 0,009655 0,11014 0,005651 3,1929.10-5

3 0,009557 0,10835 0,003853 1,4846.10-5

4 0,008897 0,09624 -0,008253 6,8104.10-5

5 0,009175 0,10134 -0,003153 9,9445.10-6

6 0,009382 0,10514 0,000643 4,1380.10-7

7 0,009399 0,10545 0,000955 9,1219.10-7

8 0,009502 0,10734 0,002844 8,0901.10-6

9 0,00899 0,09795 -0,006547 4,2860.10-5

10 0,009459 0,10655 0,002056 4,2255.10-6

11 0,009878 0,11423 0,009741 9,4884.10-5

12 0,00923 0,10235 -0,002145 4,5997.10-6

13 0,009126 0,10044 -0,004052 1,6421.10-5

14 0,009208 0,10194 -0,002548 6,4934.10-6

3.2.4. Kết quả xây dựng đường chuẩn xác định dạng Cr trong nước chè

3.2.4.1. Khảo sát khoảng tuyến tính CPE-GFAAS đối với Cr(III)

Do nền mẫu trong phép phân tích dạng Cr trong nước chè khác với nền mẫu

trong phép phân tích tổng Cr trong lá chè và hàm lượng Cr trong nước chè thấp hơn

trong lá chè nên phải khảo sát khoảng tuyến tính làm cơ sở để xây dựng đường chuẩn

xác định dạng Cr. Tiến hành chiết điểm mù dung dịch Cr(III) với nồng độ từ 0 µg/L

đến 65 µg/L. Phân tích nồng độ Cr bằng phương pháp GFAAS ở bước sóng 357,9

nm. Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính chiết điểm mù Cr được trình bày trong bảng

3.37 và hình 3.31.

105

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

A A CCr (µg/L) CCr (µg/L)

0,03538 35 0,6333 0

0,1387 40 0,7081 5

0,2363 45 0,7829 10

0,2983 50 0,8267 15

0,3866 55 0,9025 20

0,4728 60 0,9461 25

0.8

0.6

0,5416 65 0,9872 30

A

0.4

0.2

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65

CCr (µg/L)

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

Từ kết quả khảo sát nhận thấy, phương pháp CPE - GFAAS Cr(III) tuyến tính

trong khoảng 0 ÷ 45 µg/L, đây là cơ sở để xây dựng đường chuẩn CPE Cr.

3.2.4.2. Kết quả xây dựng đường chuẩn CPE - GFAAS phân tích dạng Cr

Tiến hành chiết điểm mù các dung dịch Cr(III) với các nồng độ 6 µg/L, 12

µg/L, 18 µg/L, 24 µg/L, 30 µg/L và 36 µg/L với các điều kiện tối ưu. Phân tích Cr

bằng phương pháp GFAAS, sự phụ thuộc của độ hấp thụ vào nồng độ được thể hiện

106

trong bảng 3.38.

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

STT A CCr (µg/L)

1 0 0,0692

2 6 0,2088

3 12 0,3308

4 18 0,4572

5 24 0,5664

6 30 0,6960

7 36 0,8278

Xử lí số liệu bằng phần mềm Origin 8.5 thu được đường chuẩn CPE – GFAAS

phân tích dạng Cr thể hiện ở 3.32.

Hình 3.32. Đường chuẩn CPE phân tích dạng Cr

Phương trình đường chuẩn: A = 0,02075.CCr + 0,07739, giá trị R2 = 0,99922.

3.2.4.3. Kết quả đánh giá giới hạn chấp nhận của đường chuẩn CPE-GFAAS

Cr, kết quả tính LOD, LOQ

Áp dụng công thức (2.1) tính nồng độ của các điểm chuẩn Cti của Cr với giá

107

trị các giá trị a = 0,07739, b = 0,02075 và công thức (2.2) tính độ chệch của các điểm

nồng độ Cr, kết quả được trình bày trong bảng 3.39.

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

STT A CCr (µg/L) Ct (µg/L) (%)

1 6 0,2088 6,3 5,6

2 12 0,3308 12,2 1,8

3 18 0,4572 18,3 1,7

4 24 0,5664 23,6 -1,8

5 30 0,6960 29,8 -0,6

6 36 0,8278 36,2 0,5

Từ kết quả tính nhận thấy, ở nồng độ 6 µg/L độ chệch là 5,6 %. Khi nồng độ

Cr tăng lên thì độ chệch giảm. Giá trị Δi < 15%. Do vậy đường chuẩn CPE-GFAAS

Cr đã xây dựng thỏa mãn yêu cầu theo AOAC.

Để xác định giá trị LOD và LOQ chuẩn bị chiết điểm mù song song 14 dung

dịch Cr 2,0 µg/L. Kết quả đo được trình bày trong bảng 3.40.

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

STT Ai Ci (mg/L) )2 Ci - (Ci -

1 0,1218 2,1402 0,07194 0,005176

2 0,1211 2,1065 0,03821 0,001460

3 0,1181 1,9619 -0,10637 0,011314

4 0,1188 1,9957 -0,07263 0,005276

5 0,1179 1,9523 -0,11601 0,013458

6 0,1184 1,9764 -0,09191 0,008448

7 8 9 10 11 12 13 14 0,1184 0,1216 0,1208 0,1227 0,1226 0,1224 0,1172 0.1225 1,9764 2,1306 2,0920 2,1836 2,1788 2,1692 1,9186 2.1740 -0,09191 0,06231 0,02375 0,11532 0,11050 0,10086 -0,14974 0.10568 0,008448 0,003882 0,000564 0,013298 0,012210 0,010173 0,022423 0.011168

Nồng độ trung bình của các lần đo: . Từ đó tính được độ

108

lệch chuẩn: SD = 0,09895

Tính LOD, LOQ dựa trên độ lệch chuẩn được kết quả:

LOD = 3.SD = 0,2969 (µg/L)

LOQ = 10.SD = 0,9895 (µg/L)

(Thoả mãn yêu cầu 4 < R < 10)

Do đó, đường chuẩn chiết điểm mù Cr đã xây dựng được có giá trị LOD, LOQ

thấp phù hợp để phân tích lượng vết Cr trong nước chè.

3.3. Phân tích hàm lượng Mn, Cr trong mẫu chè

3.3.1. Phân tích hàm lượng tổng Mn trong lá chè

Phân tích hàm lượng tổng Mn trong lá chè theo quy trình trong hình 2.6 mục

2.3.2.1. Phân tích mỗi mẫu 3 lần, hàm lượng tổng Mn trung bình trong hai lần thu hái

đối với 6 mẫu chè Tà Xùa - Bắc Yên được trình bày trong bảng 3.41.

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

Hàm lượng tổng Mn trong chè Tà Xùa (mg/kg) STT Mẫu chè Mẫu 04/11/2017 Mẫu 25/4/2018 Trung bình

1 CT1 800,9 ± 25,0 901,7 ± 33,3 851,3

2 CT2 570,5 ± 26,6 601,6 ± 25,2 586,1

3 TXA 513,3 ± 25,4 581,1 ± 24,2 547,2

4 TXC 624,9 ± 24,9 810,2 ± 30,4 717,6

5 BB 612,4 ± 21,9 624,5 ± 23,8 618,5

6 MV 626,5 ± 27,2 751,8 877,1 ± 26,4

Hàm lượng Mn trong lá chè Tà Xùa – Bắc Yên từ 513,3 ± 25,4 mg/kg đến

901,7 ± 33,3 mg/kg, cao nhất trong mẫu chè Chung Trinh 1 thu ngày 25/4/2019 và

thấp nhất trong mẫu chè Tà Xùa A thu ngày 04/1/2019. Biểu diễn hàm lượng trung

bình tổng Mn trong 6 mẫu chè Tà Xùa trên hình 3.33.

Từ hình 3.33 nhận thấy hàm lượng trung bình tổng Mn trong 6 mẫu chè Tà

Xùa của 2 lần thu hái chênh lệch không nhiều, có thể do các mẫu chè này đều là chè

cổ thụ nên có sự ổn định về thành phần hóa học trong lá chè.

109

Hàm lượng tổng Mn trong các mẫu chè Tà Xùa thu hái đợt 25/4/2018 vào mùa

mưa cao hơn hàm lượng Mn trong các mẫu chè thu hái đợt 4/11/2017 vào mùa khô.

Nguyên nhân là do nước mưa hoà tan Mn, Cr từ đất vào nước nhiều hơn, do đó cây

chè hấp thu Mn, Cr với hàm lượng cao hơn, dẫn đến hàm lượng Mn trong lá chè thu

851,3

751,8

717,6

618,5

586,1

547,2

CT1

CT2

TXA TXC

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

hái vào mùa mưa cao hơn.

Hàm lượng tổng Mn trong 8 mẫu lá chè Mộc Châu thu hái trong hai đợt được

trình bày trong bảng 3.42.

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

Hàm lượng tổng Mn trong chè Mộc Châu (mg/kg) STT Mẫu chè Mẫu 10/12/2017 Mẫu 7/4/2018 Trung bình

1 CĐ - NT 832,4 ± 29,1 1088,6 ± 34,1 960,5

2 S89 - NT 1102,6 ± 41,6 1118,0 ± 34,4 1110,3

3 BM - PL 819,1 ± 28,7 2089,5 ± 67,1 1454,3

4 SK - PL 1149,5 ± 40,2 1409,6 ± 39,3 1279,6

5 BH1 - TL 725,4 ± 25,4 1045,2 ± 33,6 885,3

6 BH2 - TL 539,2 ± 32,3 823,2 ± 28,8 681 ,2

7 418,5 ± 33,3 621,4 ± 21,7 TK7 - CS 520,0

8 TK2 - CS 484,7 ± 32,7 498,6 ± 17,4 491,7

Biểu diễn hàm lượng Mn trong 8 mẫu chè thu hái trong hai đợt tại huyện Mộc

Châu trên đồ thị thu được hình 3.34.

110

1454,3

1279,6

1110,3 960,5 885,3

681,2

520,0 491,7

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

Từ kết quả thu được nhận thấy:

Đối với mẫu chè Mộc Châu thu hái ngày 10/12/2017: Hàm lượng Mn trong lá

chè có giá trị trong khoảng từ 418,5 ± 33,3 mg/kg đến 1149,5 ± 40,2 mg/kg. Hàm

lượng Mn cao nhất 1149,5 ± 40,2 mg/kg trong mẫu chè thu hái tại Bản Suối Khem –

Xã Phiêng Luông. Hàm lượng Mn thấp nhất 418,5 ± 33,3 mg/kg trong mẫu chè thu

hái tại Tiểu khu 7 - Xã Chiềng Sơn. Hàm lượng Mn trong 02 mẫu chè tại xã Chiềng

Sơn thấp hơn so với hàm lượng Mn trong các mẫu chè còn lại.

Đối với mẫu chè Mộc Châu thu hái ngày 7/4/2018: Hàm lượng Mn trong lá

chè có giá trị trong khoảng từ 498,6 ± 17,4 mg/kg đến 2089,5 ± 67,1 mg/kg. Hàm

lượng Mn cao nhất 2089,5 ± 67,1 mg/kg trong mẫu chè thu hái tại Bản Muống – Xã

Phiêng Luông. Hàm lượng Mn thấp nhất 498,6 ± 17,4 mg/kg trong mẫu chè thu hái

tại Tiểu khu 2 - Xã Chiềng Sơn. Giống như hai lần phân tích trước, các mẫu chè tại

Xã Chiềng Sơn có hàm lượng Mn thấp nhất trong các mẫu chè.

So sánh hàm lượng tổng Mn trong các mẫu chè Mộc Châu thu hái tại cùng một

địa điểm trong hai đợt 25/4/2018 (mùa mưa) và 4/11/2017 (mùa khô), thu được kết

quả tương tự như đối với các mẫu chè Tà Xùa. Mẫu chè thu hái đợt 25/4/2018 có

hàm lượng tổng Mn cao hơn só với mẫu chè thu hái đợt 4/11/2017.

Nhìn chung, hàm lượng Mn trong các mẫu chè theo thứ tự Phiêng Luông >

Nông Trường > Tân Lập > Chiềng Sơn. Hàm lượng tổng Mn trong lá chè phụ thuộc

vào các yếu tố như hàm lượng Mn trong đất, trong phân bón. Các địa điểm Phiêng

Luông, Nông Trường, Tân Lập giáp nhau nên các giá trị hàm lượng Mn khác nhau

111

không nhiều.

Hàm lượng Mn trong các mẫu chè Mộc Châu cao hơn trong các mẫu chè Tà

Xùa. Nguyên nhân này có thể là do các mẫu chè Mộc Châu đều thu hái từ các cây chè

chỉ vài năm tuổi và được bón phân theo vụ nên khả năng tích lũy từ đất lên lá chè cao

hơn, còn chè Tà Xùa là chè cổ thụ lâu năm, người dân không bón phân nên hàm lượng

Mn trong lá chè tương đối ổn định.

So sánh hàm lượng Mn trong mẫu chè Tà Xùa và Mộc Châu với hàm lượng

Mn trong mẫu chè của một số nghiên cứu khác. Kết quả so sánh được trình bày trong

bảng 3.43.

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

STT Mẫu chè Mn (mg/kg) Tham khảo Số lượng mẫu

Chè tiêu thụ tại Phần Lan 457 ÷ 2210 [8] 27 1

Chè Yên Bái, Tuyên Quang 412 ÷ 2149 [39] 19 2

Chè xanh Trung Quốc 444 ÷ 1450 12

Chè đen Ceylon 252 ÷ 1037 [110] 20 3

Chè xanh Việt Nam 392 ÷865 7

Chè Croatia 34 ÷ 190 [111] 11 4

Chè xanh Quý Châu, Trung Quốc 194 ÷ 1130 [112] 13 5

491 ÷ 1454 14 6 Nghiên cứu này Chè xanh Mộc Châu, Bắc Yên tỉnh Sơn La

Từ bảng so sánh nhận thấy, hàm lượng Mn trong lá chè Tà Xùa – Bắc Yên và

Mộc Châu thấp hơn so với hàm lượng Mn trong các mẫu chè Yên Bái và Tuyên

Quang, Việt Nam, cao hơn so với một số mẫu chè khác như: chè đen Ceylon, Chè

Croatia và một số mẫu chè xanh Trung Quốc.

3.3.2. Phân tích hàm lượng tổng Cr trong lá chè

Phân tích hàm lượng tổng Cr trong lá chè Tà Xùa thu hái trong hai đợt. Hàm

lượng Cr tổng số trong các mẫu lá chè Tà Xùa được trình bày trong bảng 3.44.

Đối với các mẫu chè Tà Xùa thu hái ngày 04/11/2017: hàm lượng Cr trong

khoảng từ 1,476 ± 0,078 mg/kg đến 2,250 ± 0,183 mg/kg. Mẫu chè tại Bản Chung

Trinh 1 chứa hàm lượng Cr lớn nhất 2,250 ± 0,183 mg/kg. Mẫu chè tại Bản Tà Xùa

A chứa hàm lượng Cr nhỏ nhất 1,476 ± 0,078 mg/kg.

112

Đối với các mẫu chè Tà Xùa thu hái lần 2 ngày 25/4/2018: Hàm lượng Cr

trong khoảng từ 1,567 ± 0,118 mg/kg đến 2,877 ± 0,161 mg/kg. Hàm lượng Cr cao

nhất trong mẫu chè Bản Mống Vàng và thấp nhất trong mẫu chè Tà Xùa A. Như vậy

mẫu chè Tà Xùa A có hàm lượng Cr thấp nhất trong cả hai lần thu mẫu.

Hàm lượng Cr trong các mẫu chè Tà Xùa thu hái đợt 25/4/2018 vào mùa mưa

cao hơn hàm lượng Cr trong các mẫu chè Tà Xùa thu hái đợt 04/11/2017 vào mùa

khô. Nguyên nhân là do vào mùa mưa, mước mưa hoà tan Cr từ đất trồng nhiều hơn

do đó cây chè hấp thu Cr với hàm lượng lớn hơn.

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

Hàm lượng Cr trong chè Tà Xùa (mg/kg) STT Mẫu chè Mẫu 04/11/2017 Mẫu 25/4/2018 Trung bình

2,250 ± 0,183 2,392 ± 0,203 2,321 1 CT1

1,673 ± 0,202 1,807 ± 0,192 1,740 2 CT2

1,476 ± 0,078 1,567 ± 0,118 1,522 3 TXA

1,574 ± 0,092 1,612 ± 0,102 1,593 4 TXC

1,711 ± 0,182 2,293 ± 0,212 2,002 5 BB

1,983 ± 0,193 2,877 ± 0,161 2,430 6 MV

Hàm lượng trung bình Cr trong lá chè Tà Xùa của hai lần thu hái được biểu

diễn trong hình 3.31.

2.430

2.321

2.002

1.740

1.593

1.522 CT1

CT2

TXA

TXC

BB

MV

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

Hàm lượng Cr trung bình của hai đợt cao nhất đạt 2,430 mg/kg trong mẫu chè

thu hái tại Bản Mống Vàng và thấp nhất 1,522 mg/kg trong mẫu chè thu hái tại Bản

113

Tà Xùa A.

Kết quả phân tích hàm lượng Cr trong lá chè Mộc Châu thu hái trong hai đợt

ngày 10/12/2017 và 7/4/2018 được trình bày trong bảng 3.45.

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

Hàm lượng Cr trong chè Mộc Châu (mg/kg) STT Mẫu chè Mẫu 10/12/2017 Mẫu 7/4/2018 Trung bình

1 CĐ - NT 1,882 ± 0,121 1,948 ± 0,159 1,915

2 S89 - NT 1,529 ± 0,118 1,881 ± 0,158 1,798

3 BM - PL 1,457 ± 0,098 2,215 ± 0,161 1,836

4 SK - PL 1,408 ± 0,119 1,755 ± 0,162 1,582

5 BH1 - TL 2,040 ± 0,156 2,043 ± 0,109 2,042

6 BH2 - TL 1,537 ± 0,089 1,598 ± 0,164 1,568

7 TK7 - CS 1,543 ± 0,144 1,584 ± 0,136 1,564

8 TK2 - CS 1,653 ± 0,162 2,035 ± 0,123 1,844

Hàm lượng Cr trong lá chè Mộc Châu thu hái ngày 10/12/2017 có giá trị trong

khoảng từ 1,408 ± 0,119 mg/kg đến 2,040 ± 0,156 mg/kg, cao nhất trong mẫu chè

Bản Hoa 1 – Tân Lập (BH1 - TL) và thấp nhất trong mẫu Suối Khem – Phiêng Luông

(SK – PL).

Trong các mẫu chè thu hái đợt 7/4/2028, hàm lượng tổng Cr có giá trị trong

khoảng từ 1,584 ± 0,136 mg/kg đến 2,215 ± 0,161 mg/kg, cao nhất trong mẫu chè

BM - PL tại Bản Muống – Phiêng Luông và thấp nhất trong mẫu TK7 - CS tại Tiểu

Khu 7 - Chiềng Sơn.

Trung bình trong hai đợt, mẫu chè TK7 - CS thu hái tại Tiểu Khu 7 – Chiềng

Sơn chứa hàm lượng Cr thấp nhất 1,564 mg/kg và mẫu chè BH1 – TL thu hái tại Bản

Hoa 1 - Tân Lập chứa hàm lượng Cr cao nhất 2,042 mg/kg.

Nhìn chung hàm lượng Cr trong các mẫu chè Mộc Châu thu hái đợt 07/4/2018

vào mùa mưa cao hơn hàm lượng Cr trong các mẫu chè thu hái đợt 10/12/2017 vào

mùa khô. Các mẫu chè BH1-TL, BH2-TL, TK7-CS chứa hàm lượng Cr trong đợt thu

hái 07/4/2018 lớn hơn lần thu hái 10/12/2017 không đáng kể. Đặc biệt trong hai mẫu

chè BM – PL và TK2 – CS có hàm lượng tổng Cr trong đợt thu hái vào mùa mưa cao

hơn nhiều so với mẫu chè thu hái vào mùa khô.

114

2.042

1.915

1.844

1.836

1.798

1.582

1.568

1.564

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

Kết quả phân tích cho thấy trong lá chè, Cr chiếm hàm lượng nhỏ, điều này

hoàn toàn phù hợp vì nhu cầu Cr với hàm lượng nhỏ của cây trồng nói chung và cây

chè nói riêng. Nguyên nhân thứ hai là do trong đất trồng chứa hàm lượng nhỏ Cr nên

lượng Cr cung cấp từ đất vào cây chè thấp.

So sánh hàm lượng tổng Cr trong lá chè với một số nghiên cứu đã công bố thu

được bảng 3.46.

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

Số lượng Tham STT Mẫu chè Cr (mg/kg) mẫu khảo

Chè xanh Trung Quốc 0,270 ÷ 2,450 [37] 25 1

Chè xanh Thái Nguyên 0,053 ÷ 0,286 [113] 20 2

Chè xanh Trung Quốc 1,000 ± 0,400 8

Chè xanh Ấn Độ 1,000 ± 0,300 [114] 2 3

Chè xanh Nhật Bản 1,600 ± 1,100 7

Chè đen Ấn Độ 497 0,620 ÷ 36,760 [115] 4

Chè xanh Mộc Châu, Bắc Yên Nghiên 14 1,567 ÷ 2,430 5 tỉnh Sơn La cứu này

115

Hàm lượng tổng Cr trong chè xanh Tà Xùa – Bắc Yên và Mộc Châu cao hơn

trong một số mẫu chè xanh Thái Nguyên. Giá trị hàm lượng Cr cao nhất trong các

mẫu chè xanh nghiên cứu tương đương giá trị hàm lượng Cr trong trong các mẫu chè

xanh Trung Quốc và thấp hơn so với các mẫu chè đen Ấn Độ.

3.3.3. Phân tích hàm lượng dạng Mn trong nước chè

3.3.3.1. So sánh quy trình xử lý mẫu phân tích tổng Mn trong nước chè theo

kỹ thuật vô cơ hóa và kỹ thuật chiết điểm mù

Để đánh giá độ chính xác của quy trình chiết điểm mù phân tích hàm lượng

Mn tổng trong nước chè, tiến hành phân tích và so sánh kết quả giữa hai kỹ thuật xử lý

mẫu là kỹ thuật vô cơ hóa ướt và kỹ thuật chiết điểm mù. Kỹ thuật vô cơ hóa ướt tiến

hành theo quy trình 2.3.1.2 và kỹ thuật chiết điểm mù tiến hành theo quy trình 2.3.2.1.

Làm thí nghiệm với 02 mẫu chè Tà Xùa và 03 mẫu chè Mộc Châu, mỗi thí nghiệm tiến

hành 3 lần và tính trung bình. Kết quả hàm lượng Mn trung bình của hai kỹ thuật xử lý

mẫu được trình bày trong bảng 3.47.

Bảng 3.47. So sánh kỹ thuật vô cơ hóa và CPE phân tích tổng Mn trong nước chè

Vô cơ hóa ướt

Trung bình

Mẫu

CPE (mg/kg)

Sai số (%)

(mg/kg)

CT1

218,3

207,9

213,1

2,4

TXA

175,6

171,5

173,6

1,2

CĐ - NT

286,1

298,0

292,1

2,0

BM - PL

659,0

701,2

680,1

3,1

TK7-CS

115,2

120,3

117,8

2,2

Sai số giữa hai kỹ thuật xử lý mẫu trong khoảng 1,2 % - 3,1%. Như vậy có thể

áp dụng kỹ thuật chiết điểm mù để phân tích hàm lượng tổng Mn trong nước chè.

3.3.3.2. Phân tích hàm lượng tổng Mn trong nước chè

Phân tích hàm lượng Mn trong nước chè bằng kỹ thuật chiết điểm mù tiến hành

theo quy trình 2.3.2.1. Hàm lượng Mn phụ thuộc vào thời gian ngâm mẫu chè đối với

các mẫu chè Tà Xùa thu hái ngày 04/11/2017 được trình bày trong bảng 3.48 và hình

3.37.

116

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

Ngâm chè 5 phút Ngâm chè 15 phút

Ngâm chè 30 phút

Mẫu

Mn trong lá chè (mg/kg)

Mn (mg/kg)

Tỷ lệ (%)

Mn (mg/kg)

Tỷ lệ (%)

800,9

CT1

217,0

346,8

27,1

359,6

44,9

Tỷ lệ chiết (%) 43,3

570,5

CT2

174,6

308,1

30,6

322,9

56,6

54,0

513,3

TXA

173,0

238,2

33,7

244,3

47,6

46,4

624,9

TXC

155,0

185,0

24,8

191,8

30,7

29,6

612,4

148,8

167,2

24,3

196,0

32,0

27,3

626,5

120,0

242,5

19,2

246,2

39,3

38,7

900

800

Mn trong lá chè (mg/kg)

700

600

Nước chè ngâm 5 phút (mg/kg)

500

Nước chè ngâm 15 phút (mg/kg)

400

300

Nước chè ngâm 30 phút (mg/kg)

200

100

CT1

CT2

TXA

TXC

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

Tỷ lệ Mn chiết từ lá chè vào nước chè đối với các mẫu chè Tà Xùa khi thời gian

ngâm mẫu 5 phút, 15 phút và 30 phút lần lượt là 17,0 ÷ 33,7%, 27,3 ÷ 54,0% và 32,0

÷ 56,6%. Khi tăng thời gian từ 5 phút lên 15 phút thì hàm lượng Mn chiết từ lá chè vào

nước chè tăng lên. Khi tăng thời gian chiết từ 15 phút lên 30 phút hàm lượng Mn trong

nước chè tăng không đáng kể vì tỷ lệ chiết Mn đã đạt đến giá trị giới hạn. Tỷ lệ chiết

Mn từ lá chè vào nước chè cao nhất trong mẫu CT2 đạt 56,6% và thấp nhất trong mẫu

TXC và BB đạt khoảng 30%.

117

Kết quả phân tích tổng Mn trong các mẫu chè Mộc Châu thu hái ngày

07/04/2018 được trình bày trong bảng 3.49.

Bảng 3.49. Hàm lượng tổng Mn trong nước chè Mộc Châu theo thời gian chiết

Ngâm chè 30

Mn

Ngâm chè 5 phút Ngâm chè 15 phút

phút

trong lá

Mẫu

chè

Mn

Tỷ lệ

Mn

Tỷ lệ

Mn

Tỷ lệ

(mg/kg)

(%)

(mg/kg)

(%)

(mg/kg)

(%)

CĐ - NT

1088,6

287,4

26,4

315,7

29,0

520,4

47,8

S89 - NT

1118,0

440,5

39,4

459,5

41,1

486,3

43,5

BM - PL

2089,5

516,1

24,7

658,2

31,5

631,0

30,2

SK - PL

1409,6

448,3

31,8

490,5

34,8

534,2

37,9

BH1 - TL

1045,2

472,4

45,2

493,3

47,2

500,7

47,9

BH2 - TL

237,1

28,8

250,3

30,4

255,2

31,0

823,2

TK7 - CS

167,8

27,0

172,1

27,7

251,0

40,4

TK2 - CS

108,2

21,7

114,2

22,9

164,5

621,4

33,0

498,6

Tỷ lệ Mn chiết từ lá chè vào nước chè đối với các mẫu chè Mộc Châu khi thời

gian ngâm mẫu 5 phút, 15 phút và 30 phút lần lượt là 21,7 ÷ 45,2%, 22,9 ÷ 47,2%

và 30,2 ÷ 47,9%. Tại thời gian chiết 5 phút, tỷ lệ chiết Mn đã ổn định. Khi tăng thời

gian chiết, tỷ lệ chiết Mn trong đa số các mẫu tăng không đáng kể, riêng mẫu chè CĐ-

NT tăng mạnh từ 29,0% (chiết 15 phút) lên 47,8% (chiết 30 phút). Tỷ lệ chiết Mn từ

lá chè vào nước chè cao nhất trong mẫu BH1 - TL đạt 47,9% và thấp nhất trong mẫu

TK2-CS đạt 21,7%.

Nhìn chung, hàm lượng tổng Mn trong nước chè đối với các mẫu chè Mộc

Châu cao hơn so với các mẫu chè Tà Xùa do hàm lượng Mn trong lá chè Mộc Châu

cao hơn trong lá chè Tà Xùa. Tỷ lệ chiết Mn từ lá chè vào nước chè trong các mẫu

chè Tà Xùa cao hơn so với các mẫu chè Mộc Châu.

Kết quả so sánh hàm lượng Mn trong nước chè theo thời gian ngâm mẫu và

hàm lượng Mn trong lá chè được thể hiện trong hình 3.38.

118

2100

1800

Mn trong lá chè (mg/kg)

1500

1200

Nước chè ngâm 5 phút (mg/kg)

900

Nước chè ngâm 15 phút (mg/kg)

600

300

Nước chè ngâm 30 phút (mg/kg)

CĐ - NT

S89 - NT

BM - PL

SK - PL

BH1 - TL

BH2 - TL

TK7 - CS

TK2 - CS

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

So sánh hàm lượng Mn tổng trong nước chè Tà Xùa - Bắc Yên và Mộc Châu

với hàm lượng Mn trong nước chè của một số nghiên cứu khác thu được bảng 3.50.

Bảng 3.50. Hàm lượng Mn trong nước chè của một số nghiên cứu

Mn trong nước chè

Mẫu chè

Tham khảo

Mn trong lá chè (mg/kg)

Thời gian ngâm

Mn (mg/kg)

Hiệu suất chiết cao nhất (%)

5 phút

197

20,9

01 mẫu Tam Đường,

943

[116]

60 phút

423

44,9

Lai Châu, Việt Nam

24 giờ

489

51,8

10 mẫu chè xanh tỉnh

5 phút

29,0

[89]

694 ÷ 1424

179 ÷ 413

Thái Nguyên, Việt Nam

Sri Lanka (04), Trung

15,8

[117]

277 ÷ 860

3 ÷ 7 phút

60 ÷ 136

Quốc (03), Ấn Độ (01)

56,6

513 ÷ 877

105 ÷ 659

14 mẫu chè xanh Tà Xùa và Mộc Châu

5, 15, 30 phút

Nghiên cứu này

119

Từ kết quả trong so sánh trong bảng 3.50 nhận thấy, hiệu suất chiết Mn từ lá

chè vào nước chè trong 14 mẫu chè Tà Xùa, Bắc Yên và Mộc Châu cao hơn so với

mẫu chè Tam Đường – Lai Châu, Thái Nguyên và các mẫu chè Sri Lanka, Trung

Quốc và Ấn Độ.

3.3.3.3. Phân tích hàm lượng dạng Mn trong nước chè

Trong nước chè, Mn tồn tại chủ yếu ở Mn(II) - flavonoid và Mn(II) - tự do.

Áp dụng quy trình chiết điểm mù xác định dạng Mn(II)-flavonoid trong nước chè.

Dạng Mn(II) - tự do được tính bằng cách lấy hàm lượng tổng Mn trong nước chè trừ

đi hàm lượng Mn(II) - flavonoid. Kết quả phân tích 6 mẫu chè Tà Xùa (thu hái ngày

04/11/2017) được trình bày trong bảng 3.51.

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

Mẫu

Thời gian chiết (phút)

Mn(II) – tự do (mg/kg)

Tổng Mn (mg/kg)

% Mn(II) –flavonoid

CT1

CT2

Mn(II) – flavonoid (mg/kg) 16,1 20,1 23,4 14,0 27,1 31,0 16,2

5 15 30 5 15 30 5

200,9 326,7 336,2 160,6 281,0 291,9 156,8

217,0 346,8 359,6 174,6 308,1 322,9 173,0 238,2

7,4 5,8 6,5 8,0 8,8 9,6 9,4 10,4

24,8

TXA

213,4

TXC

25,1 15,1 17,2 17,9 17,6 18,1 20,5 9,4

30 5 15 30 5 15 30 5

219,2 139,9 167,8 173,9 131,2 149,1 175,5 110,6

244,3 155,0 185,0 191,8 148,8 167,2 196,0 120,0

10,3 9,7 9,3 9,3 11,8 10,8 10,5 7,8

21,1

221,4

242,5

8,7

20,6

225,6

246,2

8,4

Hàm lượng Mn(II) - flavonoid trong các mẫu nước chè Tà Xùa có giá trị trong

khoảng 5,8 – 11,8% chiếm tỷ lệ nhỏ, dạng Mn(II) - tự do chiếm tỷ lệ lớn. Tỷ lệ Mn(II)

- flavonoid cao nhất trong các mẫu Tà Xùa A (TXA) và Bản Bẹ (BB) là các mẫu chè

cổ thụ lâu năm, tỷ lệ này thấp hơn đối với các mẫu Chung Trinh 1 (CT1), và Chung

Trinh 2 (CT2) thu hái từ cây chè có năm tuổi ít hơn.

120

So sánh hàm lượng dạng Mn(II)-flavonoid với hàm lượng Mn(II)-tự do trong

Mn(II) –flavonoid (mg/kg)

Mn(II) – tự do (mg/kg)

400

350

300

250

200

336.2

326.7

291.9

281

150

219.2

213.4

200.9

174.6

156.8

100

27.1

25.1

24.8

23.4

20.1

16.2

16.1

5 phút 15 phút 30 phút 5 phút 15 phút 30 phút 5 phút 15 phút 30 phút

CT1

CT2

TXA

nước chè Tà Xùa được biểu diễn trong hình 3.39.

Mn(II) –flavonoid (mg/kg)

Mn(II) – tự do (mg/kg)

250

200

150

221.4 225.6

175.5

167.8 173.9

100

149.1

139.9

131.2

110.6

21.1

20.6

20.5

18.1

17.9

17.6

17.2

15.1

9.4

5 phút

15 phút

30 phút

15 phút

30 phút

15 phút

TXC

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

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

Kết quả phân tích 8 mẫu chè Mộc Châu (thu hái ngày 07/04/2018) được trình

bày trong bảng 3.52.

121

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

Mẫu

Thời gian chiết (phút)

% Mn(II)- flavonoid

Tổng Mn (mg/kg)

Mn(II) - flavonoid (mg/kg)

Mn(II) – tự do (mg/kg)

22,2

265,2

287,4

7,7

27,9

287,8

315,7

8,8

CĐ - NT

31,7

284,3

316,0

10,0

44,0

397,0

440,5

10,0

45,1

414,9

460,0

9,8

S89-NT

44,2

442,1

486,3

9,1

79,7

436,4

516,1

15,4

90,2

540,8

631,0

14,3

BM -PL

103,1

526,9

658,2

15,7

56,2

392,1

448,3

12,5

72,6

417,9

490,5

14,8

SK - PL

85,7

448,5

534,2

16,0

48,7

423,7

472,4

10,3

49,4

443,9

493,3

10,0

BH1 - TL

51,7

449,0

500,7

10,3

20,9

216,2

237,1

8,8

26,3

224,0

250,3

10,5

BH2 - TL

33,7

221,5

255,2

13,2

16,3

151,5

167,8

9,7

22,9

149,2

172,1

13,3

TK7 - CS

31,9

219,1

251,0

12,7

13,3

94,9

108,2

12,3

14,5

99,7

114,2

12,7

TK2 - CS

19,6

144,9

164,5

11,9

So sánh hàm lượng dạng Mn(II)-flavonoid với hàm lượng Mn(II)-tự do trong

các mẫu nước chè Mộc Châu được biểu diễn trong hình 3.40.

122

Mn(II) - flavonoid (mg/kg)

Mn(II) – tự do (mg/kg)

700

600

500

400

540.8 526.9

448.5

436.4

300

417.9

392.1

397 414.9 442.1

200

265.2 287.8 284.3

100

56.2 72.6 85.7

45.1 44.2 79.7 90.2 103.1

22.2 27.9 31.7

5 phút

15 phút

30 phút

5 phút

15 phút

30 phút

5 phút

15 phút

30 phút

5 phút

15 phút

30 phút

CĐ - NT

S89-NT

BM -PL

SK - PL

Hình 3.40. a) Biểu đồ sự phân bố dạng Mn trong các mẫu chè

600

Mn(II) - flavonoid (mg/kg)

Mn(II) – tự do (mg/kg)

500

400

300

423.7 443.9 449

200

221.5

219.1

216.2 224

151.5 149.2

144.9

100

99.7

94.9

51.7

49.4

48.7

33.7

31.9

26.3

22.9

20.9

19.6

16.3

14.5

13.3

5 phút

15 phút

30 phút

5 phút

15 phút

30 phút

5 phút

15 phút

30 phút

5 phút

15 phút

30 phút

BH1 - TL

BH2 - TL

TK7 - CS

TK2 - CS

Hình 3.40. b) Biểu đồ sự phân bố dạng Mn trong các mẫu chè

CĐ-NT, S89-NT, BM-PLvà SK-PL

BH1-TL, BH2-TL, TK7-CS và TK2-CS

123

Theo kết quả trong bảng 3.51 và 3.52 nhận thấy, hàm lượng dạng Mn(II) -

flavonoid tăng trong các mẫu nước chè khi tăng thời gian chiết từ 5 phút, 15 phút và

30 phút.

Nhìn chung, tỷ lệ chiết dạng tỷ lệ Mn(II) – flavonoid trong các mẫu chè Mộc

Châu cao hơn so với các mẫu chè Tà Xùa. Nhận thấy không có sự khác biệt rõ rệt

giữa tỉ lệ dạng tỷ lệ Mn(II) – flavonoid với độ tuổi của chè.

3.3.4. Phân tích hàm lượng dạng Cr trong nước chè

3.3.4.1. So sánh quy trình xử lý mẫu phân tích tổng Cr trong nước chè theo kỹ

thuật vô cơ hóa và kỹ thuật chiết điểm mù

Tiến hành phân tích và so sánh kết quả giữa hai kỹ thuật xử lý mẫu là kỹ thuật vô

cơ hóa ướt và kỹ thuật chiết điểm mù. Tiến hành thí nghiệm với 02 mẫu chè Tà Xùa và

03 mẫu chè Mộc Châu, mỗi thí nghiệm lặp lại 3 lần và tính trung bình. Kết quả hàm

lượng trung bình Cr của 3 lần thí nghiệm của hai kỹ thuật xử lý mẫu được trình bày trong

bảng 3.53.

Bảng 3.53. So sánh kỹ thuật vô cơ hóa và CPE phân tích tổng Cr trong nước chè

Vô cơ hóa ướt

Trung bình

Mẫu chè

CPE (mg/kg)

Sai số (%)

(mg/kg)

CT1

0,565

0,582

0,574

1,57

TXA

0,390

0,407

0,399

2,26

CĐ - NT

0,571

0,599

0,585

2,39

BM - PL

0,442

0,433

0,438

0,91

TK7-CS

0,400

0,416

0,408

1,96

Trong phép phân tích tổng Cr trong nước chè, sai số giữa hai kỹ thuật xử lý

mẫu không đáng kể trong khoảng 0,91% ÷ 2,39%. Như vậy có thể áp dụng kỹ thuật

chiết điểm mù để phân tích hàm lượng tổng Cr trong nước chè.

3.3.4.2. Phân tích hàm lượng tổng Cr trong nước chè

Áp dụng quy trình chiết điểm mù kết hợp với quang phổ hấp thụ nguyên tử lò

graphite phân tích hàm lượng Cr trong nước chè. Mẫu nước chè được ngâm 15 phút,

phân tích lặp lại 3 lần, kết quả hàm lượng trung bình Cr trong nước chè Tà Xùa (thu

hái ngày 04/11/2017) được trình bày trong bảng 3.54.

124

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

STT Mẫu chè Cr trong lá chè (mg/kg) Tỷ lệ chiết (%)

1 CT1 2,392 ± 0,203 Cr trong nước chè (mg/kg) 0,574 ± 0,052 23,99

2 CT2 1,673 ± 0,202 0,452 ± 0,041 27,02

3 TXA 1,567 ± 0,118 0,392 ± 0,047 25,02

4 TXC 1,612 ± 0,102 0,468 ± 0,037 29,03

5 BB 1,711 ± 0,182 0,411 ± 0,024 24,02

6 MV 1,983 ± 0,193 0,376 ± 0,019 18,96

Hàm lượng Cr trong các mẫu nước chè Tà Xùa có giá trị trong khoảng từ 0,376

± 0,019 mg/kg đến 0,574 ± 0,052 mg/kg, cao nhất trong mẫu chè tại Bản Chung Trinh

1 (CT1) đạt 0,574 ± 0,052 mg/kg và thấp nhất trong mẫu chè tại Bản Mống Vàng

(MV) đạt 0,376 ± 0,019 mg/kg. Hiệu suất chiết Cr từ lá chè vào nước chè từ 18,96%

đến 29,03%. Sự chênh lệch hàm lượng Cr trong các mẫu nước chè Tà Xùa không

đáng kể. Do các mẫu chè thu hái trên địa bàn một xã nên địa chất tương đồng dẫn đến

hàm lượng Cr hấp thụ từ đất lên cây chè tương đương nhau.

So sánh hàm lượng Cr trong nước chè với hàm lượng tổng Cr trong lá chè đối

Cr trong lá chè (mg/kg)

Cr trong nước chè (mg/kg)

2,392

2.500

1,983

2.000

1,711

1,673

1,612

1,567

1.500

1.000

0,574

0,468

0,452

0,411

0,392

0,376

0.500

0.000

CT1

CT2

TXA

TXC

với các mẫu chè Tà Xùa được trình bày trong hình 3.41.

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

125

Phân tích hàm lượng Cr trong các mẫu chè Mộc Châu (thu hái 07/04/2018),

tiến hành thí nghiệm lặp lại 3 lần và kết quả trung bình được thể hiện trong bảng 3.55.

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

STT Mẫu chè Cr trong lá chè (mg/kg) Tỷ lệ chiết (%)

Cr trong nước chè (mg/kg) 0,585 ± 0,041 1 CĐ - NT 1,948 ± 0,159 30,03

0,481 ± 0,039 2 S89 – NT 1,881 ± 0,158 25,57

0,422 ± 0,035 3 BM - PL 2,215 ± 0,161 19,05

0,416 ± 0,036 4 SK - PL 1,755 ± 0,162 23,70

0,512 ± 0,042 5 BH1 - TL 2,040 ± 0,156 25,10

0,520 ± 0,031 6 BH2 - TL 1,598 ± 0,164 32,54

0,402 ± 0,029 7 TK7 - CS 1,543 ± 0,144 26,05

8 TK2 - CS 1,653 ± 0,162 0,401 ± 0,032 24,26

So sánh hàm lượng Cr trong nước chè với hàm lượng tổng Cr trong lá chè đối

Cr trong lá chè (mg/kg)

Cr trong nước chè (mg/kg)

2.500

2,215

2,040

1,948

1,881

2.000

1,755

1,653

1,598

1,543

1.500

1.000

0,585

0,520

0,512

0,481

0,422

0,416

0,402

0,401

0.500

0.000

CĐ - NT

BM - PL

SK - PL

BH1 - TL

BH2 - TL

TK7 - CS

TK2 - CS

S89 – NT

với các mẫu chè Mộc Châu được trình bày trong hình 3.42.

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

126

Từ kết quả ở bảng 3.55 nhận thấy, hàm lượng Cr trong các mẫu nước chè Mộc

Châu trong khoảng từ 0,401 ± 0,032 mg/kg đến 0,585 ± 0,041 mg/kg, giá trị cao nhất

trong mẫu chè CĐ – NT 0,585 ± 0,041 mg/kg và thấp nhất 0,401 ± 0,032 mg/kg

trong mẫu chè TK2 - CS. Hiệu suất chiết Cr từ lá chè vào nước đối với các mẫu chè

Mộc Châu từ 19,05% đến 32,54%. Hiệu suất chiết cao nhất đối với mẫu chè BH2 -

TL đạt 32,54% và thấp nhất đối với mẫu chè BM – PL đạt 19,05%.

Hàm lượng Cr trong các mẫu nước chè Mộc Châu và Tà Xùa có giá trị gần

bằng nhau. Hiệu suất chiết Cr vào pha nước đối với các mẫu chè Mộc Châu cao hơn

so với các mẫu chè Tà Xùa. Hiệu suất chiết Cr trong các mẫu chè tương đối ổn định.

Không có sự khác biệt rõ rệt về hàm lượng Cr trong mẫu chè vài năm tuổi và mẫu

chè cổ thụ. Tỷ lệ chiết Cr từ lá chè vào nước chè trong nghiên cứu này thấp hơn so

với công bố của J. B. Cirocka và cộng sự [114] 79,0% trong chè xanh Ấn Độ, 36,5%

trong chè xanh Trung Quốc; L. Li và cộng sự [118] 71,7% trong chè xanh Trung

Quốc và cao hơn so với công bố của S. Sreenivasan và cộng sự [119] 1,4÷ 5,5% chè

đen Ấn Độ.

Đánh giá ảnh hưởng của Cr đến sức khỏe người sử dụng khi uống chè. Thông

thường khi pha chè, dùng khoảng 10 gam chè pha với 500 mL nước. Giả sử mỗi người

uống 500 mL nước chè/ngày. Hàm lượng Cr trong 500 mL nước chè đối với 14 mẫu

chè nghiên cứu có giá trị từ 3,918 µg/L đến 5,741 µg/L. Theo Viện Y học, Ủy ban

Thực phẩm và Dinh dưỡng của Mỹ, hàm lượng Cr thiết yếu cho nam giới và nữ giới

lần lượt là 35 µg/ngày và 25 µg/ngày [14]. Như vậy, uống 500 mL nước chè/ngày

không ảnh hưởng đến sức khỏe người sử dụng.

Trên thế giới và ở Việt Nam chưa có quy chuẩn về hàm lượng Cr trong chè

nên chúng tôi so sánh với Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước ăn uống QCVN 01:

2009/BYT [120]. Trong 14 mẫu nước chè tại huyện Bắc Yên và huyện Mộc Châu,

mẫu nước chè chứa hàm lượng tổng crom cao nhất là mẫu CĐ – NT là 0,5848 ± 0,041

mg/kg. Thông thường khi pha chè, dùng khoảng 10 gam chè pha với 500 mL nước.

Như vậy, nồng độ Cr cao nhất trong nước chè là 0,012 mg/L < 0,05 mg/L theo QCVN

01 : 2009/BYT. Mặt khác, thể tích nước chè mỗi người sử dụng hàng ngày không

127

nhiều như nước ăn uống, do vậy hàm lượng Cr trong các mẫu chè nghiên cứu không

gây ảnh hưởng tới sức khoẻ người sử dụng.

3.3.4.3. Phân tích hàm lượng dạng Cr trong nước chè

Áp dụng quy trình chiết điểm mù phân tích dạng Cr(III) trong nước chè đã xây

dựng được ở mục 2.3.3.2. Tiến hành thí nghiệm lặp lại 3 lần, kết quả hàm lượng dạng

Cr trung bình trong các mẫu chè Tà Xùa được thể hiện trong bảng 3.56.

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

Cr trong nước

Dạng Cr(III)

Dạng Cr(VI)

Tỷ lệ dạng

Mẫu chè

chè (mg/kg)

(mg/kg)

Cr(III) %

CT1

0,574 ± 0,052

0,489 ± 0,035

0,085 ± 0,005

85,19

CT2

0,452 ± 0,041

0,386 ± 0,012

0,066 ± 0,003

85,40

TXA

0,392 ± 0,047

0,346 ± 0,026

0,046 ± 0,003

88,27

TXC

0,468 ± 0,037

0,420 ± 0,018

0,048 ± 0.004

89,74

0,411 ± 0,024

0,354 ± 0,009

0,057 ± 0.002

86,13

0,377 ± 0,019

0,339 ± 0,014

0,038 ± 0.001

89,92

Sự phân bố hàm lượng dạng Cr(III) và Cr(VI) trong các mẫu nước chè Tà Xùa

Dạng Cr(III) (mg/kg)

Dạng Cr(VI) (mg/kg)

0.6

0,085

0.5

0,048

0,066

0,057

0.4

0,046

0,038

0.3

0,489

0,420

0,386

0.2

0,354

0,346

0,339

0.1

được thể hiện trong hình 3.43.

CT1

CT2

TXA

TXC

BB

MV

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

128

Trong các mẫu nước chè Tà Xùa, hàm lượng Cr(III) cao nhất đạt giá trị 0,489

± 0,035 mg/kg trong mẫu chè Chung Trinh 1 (CT1) và có giá trị thấp nhất 0,3387 ±

0,014 mg/kg trong mẫu chè Bản Mống Vàng (MV). Tỷ lệ dạng Cr(III) cao nhất trong

mẫu nước chè thu hái tại Bản Mống Vàng (89,92%) và thấp nhất trong mẫu chè

Chung Trinh 1 (85,19%).

Kết quả phân tích dạng Cr trong nước chè Mộc Châu, mỗi mẫu tiến hành thí

nghiệm lặp lại 3 lần và tính kết quả trung bình được trình bày trong bảng 3.57.

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

91,79

Mẫu chè Cr trong nước chè (mg/kg) Dạng Cr(III) (mg/kg) Dạng Cr(VI) (mg/kg) Tỷ lệ dạng Cr(III) (%)

0,537 ± 0,024

0,048 ± 0,005

90,44

CĐ - NT 0,585 ± 0,041

0,435 ± 0,019

0,046 ± 0,004

91,71

S89 – NT 0,481 ± 0,039

0,387 ± 0,015

0,0354 ± 0,004

89,18

BM - PL 0,422 ± 0,035

0,371 ± 0,020

0,045 ± 0,003

89,45

SK - PL 0,416 ± 0,036

0,458 ± 0,026

0,054 ± 0,002

91,91

BH1 - TL 0,512 ± 0,042

0,477 ± 0,012

0,042 ± 0,003

88,56

BH2 - TL 0,519 ± 0,031

0,356 ± 0,009

0,046 ± 0,005

87,53

TK7 - CS 0,402 ± 0,029

0,351 ± 0,011

0,050 ± 0,003

TK2 - CS 0,401 ± 0,032

Trong các mẫu nước chè Mộc Châu, hàm lượng dạng Cr(III) cao nhất là 0,537

± 0,024 mg/kg trong mẫu chè CĐ - NT và thấp nhất 0,351 ± 0,011 mg/kg trong mẫu

chè TK2 - CS. Tỷ lệ dạng Cr(III) trong 8 mẫu chè Mộc Châu từ 87,53% đến 91,91%.

Sự phân bố hàm lượng dạng Cr(III) và Cr(VI) trong các mẫu nước chè Mộc

Châu được thể hiện trong hình 3.44.

129

Dạng Cr(III) (mg/kg)

Dạng Cr(VI) (mg/kg)

0.6

0,048

0,042

0,054

0.5

0,046

0,035

0,045

0.4

0,046

0,050

0.3

0,537

0,477

0,458

0,435

0,387

0,371

0.2

0,356

0,351

0.1

CĐ - NT

BM - PL

SK - PL

BH1 - TL

BH2 - TL

TK7 - CS

TK2 - CS

S89 – NT

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

Từ kết quả ở bảng 3.56 và 3.57 cho thấy, trong nước chè Cr tồn tại chủ yếu ở

dạng Cr(III) là dạng có lợi cho sức khoẻ, hàm lượng Cr(VI) rất thấp chỉ chiếm từ 10,1

÷ 14,8% tổng Cr trong nước chè. Tác giả K. L. Mandiwana và cộng sự phân tích dạng

Cr(VI) trong nước chè, hàm lượng Cr(VI) trong chè trong khoảng f0,025 ÷ 1,75

mg/kg [121]. Trong nghiên cứu của S. Chen và cộng sự, trong nước chè dạng Cr(III)

0,56 ± 0,033 mg/kg (chiếm 82,4%), dạng Cr(VI) 0,12 ± 0,011 mg/kg (chiếm 17,6%)

[122]. Như vậy, có sự phù hợp trong nghiên cứu trước này với một số nghiên cứu đã

công bố.

130

KẾT LUẬN

Từ những kết quả nghiên cứu của luận án đã đạt được, chúng tôi rút ra một số

kết luận chính như sau:

1. Đã ứng dụng kỹ thuật vô cơ hóa mẫu kết hợp với phương pháp AAS phân

tích hàm lượng tổng các nguyên tố mangan (Mn), crom (Cr) trong một số mẫu lá chè

thu hái trên địa bàn huyện Bắc Yên và Mộc Châu, là vùng nguyên liệu chè chủ yếu

của tỉnh Sơn La.

2. Đã nghiên cứu một cách có hệ thống các cơ sở lý thuyết và thực nghiệm

nhằm hoàn thiện quy trình phân tích hàm lượng dạng Mn, Cr lá chè sử dụng kỹ chiết

điểm mù (CPE) và định lượng bằng phương pháp AAS:

- Khảo sát hai chất tạo phức 8-hydroxyquinoline (8-HQ) và 1-(2-pyridylazo)-

2- naphtol (PAN), lựa chọn 8 - HQ là chất tạo phức với cả Mn(II) và Cr(III). Khảo

sát nồng độ tối ưu của 8 - HQ cho quá trình chiết Mn, Cr.

- Khảo sát sự ảnh hưởng của giá trị pH đến quá trình tạo phức, lựa chọn hệ

đệm borat pH = 10 cho quá trình tạo phức giữa Mn(II) với 8-HQ và đệm photphat pH

= 8 cho quá trình tạo phức giữa Cr(III) với 8-HQ.

- Khảo sát hai chất hoạt động bề mặt Triton X-100 và Triton X-114 và lựa

chọn Triton X-100 cho cả quá trình CPE Mn và Cr. Đã khảo sát và lựa chọn nồng độ

tối ưu của Triton X-100.

- Khảo sát và tối ưu hóa một số yếu tố khác như: nồng độ chất điện ly, nhiệt

độ chiết, thời gian chiết và thời gian ly tâm, sự xen lấn của các cation khác.

- Hiệu suất thu hồi của quy trình chiết điểm mù phân tích dạng Mn, Cr tiến

hành với các mẫu thêm chuẩn lần lượt là 92,7 ÷ 103,2% và 93,5 ÷ 101,5%.

3. Kết quả phân tích hàm lượng tổng các kim loại Mn, Cr trong lá chè Tà xùa

– Bắc Yên và Mộc Châu tỉnh Sơn La cho thấy:

- Hàm lượng tổng Mn trong lá chè Tà Xùa và Mộc Châu có giá trị trong

khoảng từ 513 mg/kg đến 902 mg/kg và từ 418 mg/kg đến 2089 mg/kg.

- Hàm lượng tổng Cr trong lá chè Tà Xùa và Mộc Châu trong khoảng từ 1,287

mg/kg đến 2,877 mg/kg và từ 1,408 mg/kg đến 2,584 mg/kg.

4. Kết quả phân tích dạng Mn, Cr trong nước chè như sau:

- Hàm lượng tổng Mn chiết từ lá chè vào trong nước chè đối với các mẫu chè

Tà Xùa trong khoảng 149 ÷ 360 mg/kg (hiệu suất chiết đạt 19,2 ÷ 54,0%) và chè Mộc

131

Châu trong khoảng 105 ÷ 630 mg/kg (hiệu suất chiết đạt 21,7 ÷ 47,9%).

- Trong nước chè hàm lượng dạng Mn(II) - flavonoid chiếm phần nhỏ, dạng

Mn(II) - tự do chiếm đa số, cụ thể đối với mẫu chè Tà Xùa dạng Mn(II) - flavonoid

chiếm 6,0 ÷ 15,5% và dạng Mn(II) - tự do chiếm 85,5 ÷ 94%, mẫu chè Mộc Châu

chiếm dạng Mn(II) - flavonoid chiếm 7,7 ÷ 20,25 và dạng Mn(II) - tự do chiếm 79,8

÷ 92,3%.

- Trong nước chè Cr tồn tại chủ yếu dưới dạng Cr(III) là dạng vi lượng thiết

yếu cho cơ thể, dạng Cr(VI) chiếm tỷ lệ nhỏ.

132

NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN

1. Đã nghiên cứu và phát triển kỹ thuật chiết điểm mù (CPE) kết hợp với quang

phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) để xây dựng phương pháp xác định dạng Mn, Cr. Đã

nghiên cứu tối ưu hoá quá trình chiết điểm mù xác định dạng Mn, Cr bằng cách khảo

sát các yếu tố ảnh hưởng như: pH, chất tạo phức, chất hoạt động bề mặt, thời gian ủ,

nhiệt độ ủ; Lựa chọn chất tạo phức 8-hydroxyquinoline và chất hoạt động bề mặt

Triton X-100 để chiết đồng thời Mn(II) và Cr(III). Phương pháp đề xuất có hiệu suất

chiết, hệ số làm giàu và độ nhạy cao hơn so với một số nghiên cứu đã công bố.

2. Đã 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. Kết quả nghiên cứu

cho thấy trong nước chè Mn tồn tại chủ yếu ở dạng Mn(II) - tự do. Hàm lượng dạng

Mn(II) – flavonoid trong các mẫu chè Mộc Châu, Bắc Yên cao hơn so với hàm lượng

Mn(II) – flavonoid trong một số mẫu chè của các nước khác; dạng Cr(III) chiếm tỷ lệ

lớn trong nước chè, dạng Cr(VI) chiếm tỷ lệ nhỏ.

133

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ

1. Nguyễn Thị Hiên, Lưu Thị Nguyệt Minh, Vũ Đức Lợi, Dương Tuấn Hưng, Lê Sỹ

Bình (2014). Nghiên cứu xác định dạng mangan trong lá chè bằng phương pháp chiết

điểm mù và phổ hấp thụ nguyên tử. Tạp chí Hóa học, 52(6A), 88-92.

2. Le Sy Binh, Dao Van Bay and Vu Duc Loi (2018). Determination content of heavy

metals in tea samples in Moc Chau district, Son La province, Vietnam. HNUE Journal

of Science, 63(11), 127-134.

3. Lê Sỹ Bình, Vũ Đức Lợi, Đào Văn Bảy (2019). Phân tích dạng Mangan trong lá

chè bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử sau khi chiết điểm mù. Tạp chí

phân tích Hóa, Lý và Sinh học, 24(2), 31-37.

4. Lê Sỹ Bình, Đào Văn Bảy, Vũ Đức Lợi (2020). Ứng dụng chiết điểm mù sử dụng

1-(2-pyridylazo)-2-naphthol và triton X -100 phân tích dạng mangan trong mẫu chè.

Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học, 25(2), 177-184.

5. Le Sy Binh, Dao Van Bay, Vu Duc Loi, Cloud point extraction and graphite funace

atomic absorption spectrometry determination speciation of chromium in tea leaves.

Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học Chấp nhận đăng, số 3 Tập 26, năm 2021.

134

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. A. Yashin, Y. Yashin and B. Nemzer, Beneficial Effect of Tea on Human

Health, American Journal of Biomedical Sciences, 2013, 5(4), 226-241.

2. Z. Chen, Z. Lin, Tea and human health: biomedical functions of tea active

components and current issues, Journal of Zhejiang University-Science B

(Biomedicine & Biotechnology), 2015, 16(2), 87-102.

3. V. R. Preedy, Tea in Health and Disease Prevention, 2013, ISBN: 978-0-12-

4. J. B. Cirocka, M. Grembecka, P. Szefer, Monitoring of essential and heavy me

from different geographical origins, Environmental Monitoring and

Assessment, 2016, 188 (3): 183.

5. J. Zhang , R. Yang , R. Chen, Y. Peng , X. Wen and L. Gao, Accumulation of

Heavy Metals in Tea Leaves and Potential Health Risk Assessment: A Case

Study from Puan County, Guizhou Province, China, Int. J. Environ. Res. Public

Health, 2018, 15, 133.

6. World Health Organization, Environmental Health Criteria 17: Manganese,

1981, Geneva.

7. M. Rose, M. Baxter, N. Brereton and C. Baskaran, Dietary exposure to metals

and other elements in the 2006 UK Total Diet Study and some trends over the

last 30 years, Food Additives & Contaminants. Part A, Chemistry, analysis,

control, exposure & risk assessment, 2010, 27, 1380-1404.

8. W. Podwika, K. Kleszcz, M. Krośniak and P. Zagrodzki, Copper, Manganese,

Zinc, and Cadmium in Tea Leaves of Different Types and Origin, Biological

Trace Element Research, 2018, 183, 389-395.

9. R. Mason, The Minerals You Need, USA: Safe Goods Publishing, 2011, 13.

10. C. Palacios, The role of nutrients in bone health, from A to Z, Critical Reviews

in Food Science and Nutrition, 2006, 46(8):621-628.

11. D. S. Avila, R. L. Puntel, and M. Aschner, Manganese in health and disease,

Metal ions in life sciences, 2013, 13, 199-227.

12. C. Henn, A. S. Ettinger, J. Schwartz, M. M TéllezRojo, et al., Early Postnatal

Blood Manganese Levels and Children’s Neurodevelopment, Epidemiology,

2010, 21(4), 433-439.

135

13. N. Law, M. Caudle, V. Pecoraro, Manganese redox enzymes and model systems:

Properties, structures, and reactivity, Advances in Inorganic Chemistry, 1998,

46, 305-440.

14. Food and Nutrition Board, Institute of Medicine, Dietary reference intakes for

vitamin A, vitamin K, arsenic, boron, chromium, copper, iodine, iron,

manganese, molybdenum, nickel, silicon, vanadium, and zinc, National

Academy Press, Washington, DC, 2001, 197–223.

15. S. L. O’Neal and W. Zheng, Manganese Toxicity Upon Overexposure: a

Decade in Review, Current Environmental Health Reports, 2015, 2(3), 315-328.

16. H. Zhang, C. Xu, H. Wang , A. L. Frank, Health Effects of Manganese

Exposures For Welders In Qingdao City, China, International Journal of

Occupational Medicine and Environmental Health, 2017, 30(2) : 241-247..

17. W. T. Cefalu, F. B. Hu, Role of Chromium in Human Health and in Diabetes,

Diabetes Care, 2004, 27(11), 2741-2751.

18. A. M. Roussel, M. A. Sanchez, M. Ferry, N. A. Bryden and R. A.. Anderson,

Food chromium content, dietary chromium intake and related biological

variables in French free-living elderly, British Journal of Nutrition, 2007, 98,

326-331.

19. X. Hui Zhang, X. Zhang, X. C. Wang, L. F. Jin, Chronic occupational exposure

to hexavalent chromium causes DNA damage in electroplating workers, BMC

Public Health, 2011, 11(1), 224-231.

20. World tea production and trade Current and future development, Food and

Agriculture Organization of the United Nations, 2015, Rome.

21. S. M. Kingori, P. O. Ongoma and S. O. Ochanda, Development of an Improved

Isocratic HPLC Method for the Determination of Gallic Acid, Caffeine and

Catechins in Tea, J Nutrition Health Food Sci, 2018, 6(4), 1-9.

22. C. D. Fernando and P. Soysa, Simple isocratic method for simultaneous

determination of caffeine and catechins in tea products by HPLC, Springerplus.

2016; 5(1): 970.

23. Y. Tsai, B. Chen, Preparation of catechin extracts and nanoemulsions from

green tea leaf waste and their inhibition effect on prostate cancer cell PC-3,

International Journal of Nanomedicine, 2016, 11, 1907-1926.

136

24. M. Wakamatsu, H. Yamanouchi, H. Sahara, T. Iwanaga et al., Catechin and

caffeine contents in green tea at different harvest periods and their metabolism

in miniature swine, Food Science & Nutrition, 2019, 7(1), 1–10.

25. A. Y. Yashin, B. V. Nemzer, E. Combet and Y. I. Yashin, Determination of the

Chemical Composition of Tea by Chromatographic Methods: A Review, Journal

of Food Research, 2015, 4(3), 56-88.

26. C. Cabrera, R. Giménez, and M. C. López, Determination of Tea Components

with Antioxidant Activity, Jounal of Agricutulral and Food Chemistry, 2003, Vol.

51, 4427-4435.

27. L. S. Lee, S. H. Kim, Y. B. Kim and Y. C. Kim, Quantitative Analysis of Major

Constituents in Green Tea with Different Plucking Periods and Their

Antioxidant Activity, Molecules, 2014, 19, 9173 -9186.

28. Pham Thanh Quan, Tong Van Hang, Nguyen Hai Ha, Nguyen Xuan De, Truong

Ngoc Tuyen, Microwave - assisted extaction of polyphenols from fresh tea shoot,

Science & Technology Development, 2006, 9(8), 69-75.

29. Giang Trung Khoa, Nguyễn Thanh Hải, Ngô Xuân Mạnh, và cộng sự, Ảnh

hưởng của nguồn nguyên liệu đến thành phần hóa học cơ bản của giống chè

Trung du (Camellia sinensis var. sinensis), Tạp chí Khoa học và Phát triển, 2013,

1( 3), 373-379.

30. Nguyễn Thị Thanh Mai, Trần Bảo Trâm, Trương Thị Chiên, Đoàn Thế Vinh,

Nghiên cứu xây dựng tiêu chuẩn chè nguyên liệu trong chế biến bột chè xanh

chất lượng cao, Tạp chí Sinh học, 2012, 34(2), 224-227.

31. T. Atomssa and A. V. Gholap, Characterization and determination of catechins

in green tea leaves using UV-Visible spectrometer, Jounal of Engineering and

Technology Research, 2015, 7(1), 22-31.

32. T. Karak, R. M. Bhagat, Trace elements in tea leaves, made tea and tea infusion:

A review, Food Research International, 2010, 43, 2234 - 2252.

33. M. A. Islam, M. Ebihara, Elemental characterization of Japanese green tea

leaves and tea infusion residue by neutron-induced prompt and delayed gamma-

ray analysis, Arabian Journal of Chemistry, 2017, 10 (1), S677-S682.

34. D. Gonzalez-Weller, C. Rubio, A. J. Gutiérrez, B. Pérez, et al., Dietary Content

and Evaluation of Metals in Four Types of Tea (White, Black, Red and Green)

137

Consumed by the Population of the Canary Islands, Pharm Anal Acta, 2015,

6:10.

35. R. F. Milani, M. A. Morgano, E. S. Saron, F. F. Silvac and S. Cadore, Evaluation

of Direct Analysis for Trace Elements in Tea and Herbal Beverages by ICP-MS,

Journal of the Brazilian Chemical Society, 2015, 26(6), 1211-1217.

36. K. M. Mesbaul Alam, M. K. Huda, M. A. M. Chowdhury, Comparative

Evaluation for Minerals and Nutritional, Elements in Seventeen Marketed

Brands of Black Tea of Bangladesh, Food Science and Technology, 2020, 8(1),

10-22.

37. W. S. Zhong, T. Ren, L. J. Zhao, Determination of Pb (Lead), Cd (Cadmium),

Cr (Chromium), Cu (Copper), and Ni (Nickel) in Chinese tea with high-

resolution continuum source graphite furnace atomic absorption spectrometry,

Journal of food and drug analysis, 2016, 24(1), 46-55.

38. Võ Trần Quang Thái, Nguyễn Giằng, Trương Đức Toàn và cộng sự, Khảo sát

sự phân bố hàm lượng các nguyên tố đất hiếm trong mẫu trà tại Cầu Đất và Bảo

Lộc của tỉnh Lâm Đồng bằng phương pháp ICP-MS, Tạp chí phân tích Hóa, Lý

và Sinh học, 2016, 21(3), 68-73.

39. Nguyen Thi Thao, Tran Thi Mai, Determination of metal content in tea leaves

grown in Yen Bai and Tuyen Quang province, Viet Nam, Vietnam Journal of

Science and Technology, 2017, 55 (5A), 143-150.

40. A. Novilla, D. S. Djamhuri, B. Nurhayati, D. D. Rihibiha, E. Afifah, W.

Widowati, Anti-inflammatory properties of oolong tea (Camellia sinensis)

ethanol extract and epigallocatechin gallate in LPS-induced RAW 264.7 cells,

Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine, 2017, 7(11), 1005–1009.

41. P. Chatterjee, S. Chandra, P. Dey, S. Bhattacharya, Evaluation of anti-

inflammatory effects of green tea and black tea: A comparative in vitro study,

Journal of Advanced Pharmaceutical Technology & Research, 2012, 3(2), 136-

138.

42. B. T. Chen, W. X. Li, R. R. He, Y. F. Li, et al., Anti-Inflammatory Effects of a

Polyphenols-Rich Extract from Tea (Camellia sinensis) Flowers in Acute and

Chronic Mice Models, Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2012,

Article ID 537923.

138

43. J. W. Betts , M. Hornsey, P. G. Higgins, K. Lucassen, et al., Restoring the

activity of the antibiotic aztreonam using the polyphenol epigallocatechin

gallate (EGCG) against multidrug-resistant clinical isolates of Pseudomonas

aeruginosa, Journal of Medical Microbiology, 2019, 68(10), 1552-1559.

44. J. Landau, Z. Wang, G. Yang, W. Ding and C. Yang, Inhibition of spontaneous

formation of lung tumors and rhabdomyosarcomas in A/J mice by black and

green tea, Carcinogenesis, 1998, 19:501–507.

45. L. Jian, L.P. Xie, A. H. Lee, C. W. Binns, Protective effect of green tea against

prostate cancer: a casecontrol study in southeast China, International Journal of

Cancer, 2004, 108(1), 130-135.

46. M. Mendilaharsu, E. De Stefani, H. Deneo-Pellegrini, J. C. Carzoglio, A. Ronco,

Consumption of tea and coffee and the risk of lung cancer in cigarette-smoking

men: a case-control study in Uruguay, Lung Cancer, 1998, 19(2), 101–107.

47. L. Zhong, M. S. Goldberg, Y. T. Gao, J. A. Hanley, M. E. Parent, F. Jin, A

population-based case-control study of lung cancer and green tea consumption

among women living in Shanghai, China, Epidemiology, 2001, 12(6), 695–700.

48. J. Wang, W. Zhang, L. Sun, et al., Green tea drinking and risk of pancreatic

cancer: A large-scale, population-based case-control study in urban Shanghai,

Cancer Epidemiol, 2012, 36(6), e354-358.

49. Q. M. Wang, Q.Y. Gong, J. J. Yan, et al., Association between green tea intake

and coronary artery disease in a Chinese population, Circulation Journal, 74(2),

294-300.

50. L. Arab, W. Liu, D. Elashoff, Green and black tea consumption and risk of

stroke: a meta-analysis, Stroke, 2009; 40(5), 1786-1792.

51. Y. Song, J. E. Manson, J. E. Buring, H. D. Sesso, S. Liu, Associations of dietary

flavonoids with risk of type 2 diabetes, and markers of insulin resistance and

systemic inflammation in women: a prospective study and cross-sectional

analysis, Journal of the American College of Nutrition, 2005, 24(5), 376-384.

52. H. Iso, C. Date, K. Wakai, M. Fukui, A. Tamakoshi, The relationship between

green tea and total caffeine intake and risk for self-reported type 2 diabetes

among Japanese adults, Annals of Internal Medicine, 2006, 144(8), 554-562

53. Đỗ Tất Lợi, Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, NXB Y học, 2015.

139

54. P. K. Tarafder, R. K. Mondal, L. Kunkal, P. Murugan and D. P. S. Rathore,

Liquid - Liquid Extraction and Spectrophotometric Determination of Mn(II) in

Geochemical Samples, Chemia analityczna, 2004, 49(2), 251-260.

55. A. I. C. Ehirim, C. O. Ibe, I. O. Achinihu and M. O. C. Ogwuegbu, Liquid-liquid

Extraction Separation of Manganese (II) and Tungsten (VI) by 4-butanoyl-3-

methyl-1-phenylpyrazol-5-one in Chloroform, Journal of Applied Chemistry,

2014, 7(10), 22-26.

56. A. Ouejhani, M. Dachraoui, G. lalleve, and J. F. Fauvarque, Hexavalent

Chromium Recovery By Liquid – Liquid Extraction With Tributylphosphate from

Acidic Chloride Media, Analytical Science, 2003, 19(11), 1499-1504.

57. C.P. Mane, S.V. Mahamuni, S.S. Kolekar, S.H. Han, M.A. Anuse, Hexavalent

chromium recovery by liquid–liquid extraction with 2-octylaminopyridine from

acidic chloride media and its sequential separation from other heavy toxic metal

ions, Arabian Journal of Chemistry, 2016, 9(2), S1420-S1427.

58. B. Michalke, Manganese speciation using capillary electrophoresis - ICP -

mass spectrometry, Journal of Chromatography A, 2004, 1050 (1), 69-76.

59. A. Mallah, S. Q. Memon, A. R. Solangi, A. Khan, Separation and

Determination of Chromium (III) Chromium (VI), Gold (III) and Arsenic (V) by

Capillary Zone Electrophoresis Using 2-Acetylpyridine-4-

phenylthiosemicarbazone as Complexing Reagent, Journal of the Chemical

Society of Pakistan, 2014, 36(2), 255-262.

60. R. G. Wuilloud, S. S. Kannamkumarath, J. A. Caruso, Speciation of nickel,

copper, zinc, and manganese in different edible nuts: a comparative study of

molecular size distribution by SEC–UV–ICP–MS, Analytical and Bioanalytical

Chemistry, 2004, 379(3), 495-503.

61. A. Tobiasz, M. Sołtys, E. Kurys, K. Domagała, D. D. Adamska, S. Walas,

Multicomutation flow system for manganese speciation by solid phase extraction

and flame atomic absorption spectrometry, Spectrochimica Acta Part B: Atomic

Spectroscopy, 2017, 134 (1), 11-16.

62. B. Leśniewska, A. Jeglikowska and B. G. Żyłkiewicz, Chromium Speciation in

Wastewater and Sewage by Solid-Phase Extraction Using a New

Diphenylcarbazone-Incorporated Resin, Water, Air, & Soil Pollution, 2016,

140

227: 291.

63. Đặng Ngọc Định, Trương Thị Hương, Phạm Thị Ngọc Mai, Nguyễn Xuân

Trung, Nghiên cứu sử dụng vật liệu vỏ trấu biến tính làm vật liệu chiết pha rắn

kết hợp với phương pháp F-AAS để xác định lượng vết crôm, Tạp chí phân tích

Hóa, Lý và Sinh học, 2015, 20(3), 49-57.

64. E. G. Szymanko, A. Tobiasz, N. Miliszkiewicz, D. D. Adamska and S. Walas,

Evaluation of Manganese(II) and Manganese(VII) Speciation in Water Samples

by Ion Pair Highperformance Liquid Chromatography-inductively, Analytical

Letters, 2017, 50(13), 2147-2160.

65. B. Lesniewska and B. G. Zylkiewicz, Speciation of Chromium in Alkaline Soil

Extracts by an Ion-Pair Reversed Phase HPLC-ICP MS Method, Molecules,

2019, 24(6): 1172.

66. H. Watanabe, T. Kamidate, S. Kawamorita, K. Haraguchi, and M. Miyajima,

Distribution of nickel(II), cadmium(II) and copper (II) chelates of 2-(2-

Pyridylazo)-5-methylphenol in two phases separated from micellar solution of

nonionic surfactant, Analytical Sciences, 1987, 3, 433-436.

67. T. Saitoh, Y. Kimura, T. Kamidate, H. Watanabe, K. Haraguchi, Distribution

Equilibria of Metal Chelates with Thiazolylazo Dyes between Two Phases

Formed from an Aqueous Micellar Solution of a Nonionic Surfactant, Analytical

Sciences, 1989, 5, 577-581.

68. S. Kori, Cloud point extraction coupled with back extraction: a green

methodology in analytical chemistry, Forensic Sciences Research, 2019, 1-16.

69. K. Pytlakowska, V. Kozik, M. Dabioch, Complex-forming organic ligands in

cloud-point extraction of metal ions: A review, Talanta, 15 June 2013, 110, 202-

228.

70. W. L. Hinze, Cloud point extraction and preconcentration procedures for

organic and related pollutants of state concern, North Carolina, 1992, 3-4.

71. E. K. Paleologos, D. L. Giokas, M. I. Karayannis, Micelle - mediated

separation and cloud-point extraction, Trends in Analytical Chemistry, 2005,

24(5), 426-436.

72. M. F. Silva, E. S. Cerutti, L. D. Martinez, Coupling cloud point extraction to

instrumental detection systems for metal analysis, Microchimica Acta, 2006,

141

155(3), 349-364.

73. R. Rahnama, S. Eram and M. R. Jamali, Ligand-less Rapidly Synergistic Cloud

Point Extraction as an Efficient Method for the Separation and Preconcentration

of Trace Amounts of Lead from Food and Water Samples, Journal of the

Brazilian Chemical Society, 2014, Vol. 25(4), 658-664.

74. X. Yang, G. Li, X. Yang, Z. Jia and N. Luo, Determination of Manganese in

Environmental Samples by UV-Vis after Cloud Point Extraction, 2nd

International Conference on Green Materials and Environmental Engineering,

2015, 91-94.

75. S. Nekouei and F. Nekouei, Application of Cloud Point Extraction for the

Determination of Manganese(II) in Water Samples, Chiang Mai J. Sci., 2015,

42(2), 417-428.

76. M. Masrournia, A. Nezhadali, B. T. Darban, Z. Ahmadabaddi, H. Mollaei,

Speciation of Cr(III) and Cr(VI) in Water Sample by Spectrophotometry with

Cloud Point Extraction, The 1st International Applied Geological Congress,

Department of Geology, Islamic Azad University - Mashad Branch, Iran, 2010,

26-28.

77. J. B. Burnecka, A. S. Madeja, W. Zyrnicki, Determination of toxic and other

trace elements in calcium-rich materials using cloud point extraction and

inductively coupled plasma emission spectrometry, Journal of Hazardous

Materials, 2010, 182, P. 477-483.

78. J. Li, P. Liang, T. Q. Shi, and H. B. Lu, Cloud point extraction preconcentration

and ICP-OES determination of trace chromium and copper in water samples,

Atomic Spectroscopy, 2003, 24(5), 169-172.

79. G. Peng, Q. He, G. Zhou, Y. Li, X. Su, M. Liua and L. Fan, Determination of

heavy metals in water samples using dual-cloud point extraction coupled with

inductively coupled plasma mass spectrometry, Analytical Methods, 2015, 7,

6732-6739.

80. Y. Yamini, M. Faraji, S. Shariati, R. Hassani, M. Ghambarian, On-line metals

preconcentration and simultaneous determination using cloud point extraction

and inductively coupled plasma optical emission spectrometry in water samples,

Analytica chimica acta, 2008, 612(2), 144-151.

142

81. D. Harvey, Modern analytical chemistry, McGraw-Hill Higher Education,

2000, New York.

82. A. Walsh, The application of atomic absorption spectra to chemical analysis,

Spectrochimica Acta, 1955, 7, 108-117.

83. M. S. Arain, T. G. Kazi, H. I. Afridi, S. A. Arain, J. Ali, Naeemullah, et al.,

Preconcentration and determination of manganese in biological samples by

dual-cloud point extraction coupled with flame atomic absorption spectrometry,

Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 2014, 29(12), 2349-2355.

84. A. R. Rod, S. Borhani and F. Shemirani, Cloud point preconcentration and

flame atomic absorption spectrometry: application to the determination of

manganese in milk and water samples, European Food Research and

Technology, 2006, 223(5), 649-653.

85. M. A. Bezerra, A. L. B. Conceição, and S. L. C. Ferreira, A Pre-Concentration

Procedure Using Cloud Point Extraction for the Determination of Manganese

in Saline Effluents of a Petroleum Refinery by Flame Atomic Absorption

Spectrometry, Microchim Acta, 2006, 154, 149-152.

86. V. A. Lemos and G. T. David, An On-Line Cloud Point Extraction System for

Flame Atomic Absorption Spectrometric Determination of Trace Manganese in

Food Samples, Microchemical Journal, 2010, 94 (1), 42-47.

87. M. A. Farajzadeh and M. R. Fallahi, Simultaneous Cloud-Point Extraction of

Nine Cations from Water Samples and Their Determination by Flame Atomic

Absorption Spectrometry, Analytical Sciences, 2006, 22, 635-638.

88. S. Yalçin, H. Filik, and R. Apak, Speciation Analysis of Manganese in Tea

Samples Using Flame Atomic Absorption Spectrometry after Cloud Point

Extraction, Journal of Analytical Chemistry, 2012, 67(1), 47-55.

89. Nguyễn Thị Hiên, Lưu Thị Nguyệt Minh, Vũ Đức Lợi, Dương Tuấn Hưng, Lê

Sỹ Bình, Nghiên cứu xác định dạng mangan trong lá chè bằng phương pháp

chiết điểm mù và phổ hấp thụ nguyên tử, Tạp chí Hóa học, 2014, 52(6A), 88-92.

90. Z. Yildiz, G. Arslan, A. Tor, Preconcentrative separation of chromium(III)

species from chromium(VI) by cloud point extraction and determination by flame

atomic absorption spectrometry, Microchim Acta, 2011, 174(3), 399-405.

91. H. I. Ulusoy, R. Gürkan, O. Yilmaz, and M. Akçay, Development of a Cloud

143

Point Extraction and Preconcentration Method for Chromium(III) and Total

Chromium Prior to Flame Atomic Absorption Spectrometry, Journal of

Analytical Chemistry, 2012, 67(2), 131-139.

92. F. Shemirani, S.D. Abkenar, R.R. Kozani, M.S. Niasari and A. A. Mirroshandel,

The Application of Cloud Point Extraction for the Preconcentration and

Speciation of Chromium by Flame Atomic Absorption Spectrometry, Canadian

Journal of Analytical Sciences and Spectroscopy, 2004, 49(1), 31-36.

93. N. N. Meeravali, M. A. Reddy and S. J. Kumar, Cloud Point Extraction of Trace

Metals from Seawater and Determination by Electrothermal Atomic Absorption

Spectrometry with Iridium Permanent Modifier, Analytical Sciences, 2007, 23,

351-356.

94. M. Ezoddin, F. Shemirani, R. Khani, Application of mixed-micelle cloud point

extraction for speciation analysis of chromium in water samples by

electrothermal atomic absorption spectrometry, Desalination, 2010, 262 (1-3),

183-187.

95. M. Sun, Q. Wu, Cloud point extraction combined with graphite furnace atomic

absorption spectrometry for speciation of Cr(III) in human serum samples,

Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 2012, 60, 14-18.

96. Nguyễn Xuân Trung, Lê Thị Hạnh, Nghiên cứu kỹ thuật chiết điểm mù (cloud

point extraction) và phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) xác định

lượng vết ion kim loại, Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học, 2016, 21(1), 14-

22.

97. Trần Thị Hoài Linh, Lê Thị Thanh Trân, Nguyễn Thị Tố Uyên, Sử dụng kỹ thuật

chiết điểm mù kết hợp với phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử để xác định

hàm lượng kẽm trong một số mẫu rau thương phẩm tại Đà Lạt, Tạp chí Khoa

học Công nghệ và Thực phẩm, 2020, 20(1), 117-126.

98. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia QCVN

01–28:2010/BNNPTNT về chè – quy trình lấy mẫu phân tích chất lượng - an

toàn vệ sinh thực phẩm, 2010, Hà Nội, Việt Nam.

99. Md. H. Rashid, Ze. Fardous, M. A. Zaman Chowdhury, Md. Khorshed Alam,

Md. Latiful Bari, M. Moniruzzaman and S. H. Gan, Determination of heavy

144

metals in the soils of tea plantations and in fresh and processed tea leaves: an

evaluation of six digestion methods, Chemistry Central Journal (2016), 10 : 7.

100. ABM Helal Uddin, Reem Saadi Khalid, Mohamed Alaama, Abdualrahman M.

Abdualkader, Abdulrazak Kasmuri and S. A. Abbas, Comparative study of three

digestion methods for elemental analysis in traditional medicine products using

atomic absorption spectrometry, Journal of Analytical Science and Technology

(2016) 7 : 6.

101. Trần Cao Sơn (2010), Thẩm định phương pháp trong phân tích hóa học và vi

sinh vật, NXB khoa học và kỹ thuật Hà Nội.

102. R. D. W. Kemmitt and R. D. Peacock, The Chemistry of Manganese,

Technetium and Rhenium, Pergamon Text in Inorganic Chemistry, 1973, 22,

Pergamon Press. 871-872.

103. Phạm Thị Kim Giang, Khảo sát, nghiên cứu xác định một số nguyên tố trong

nước Lâm Thao - Phú Thọ bằng phương pháp đo quang để đánh giá, xử lí ô

nhiễm, Luận án Tiến sĩ Hoá học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, 2013.

104. A. R. Freitas, M. Silva, M. L. Ramos, L. L. G. Justino et al., Synthesis,

structure, and spectral and electrochemical properties of chromium(iii) tris-(8-

hydroxyquinolinate), Dalton Transactions, 2015,44(25), 11491-11503.

105. S. A. Hutapea, A. Saefumillah, and E. W. Asijati, Development of Cr(III)

analytical method in dairy products by cloud point extraction using graphite

furnace atomic absorption spectroscopy, AIP Conference Proceedings 2242,

040013 (2020); https://doi.org/10.1063/5.0010652.

106. F. Tadayon, F. R. H. Abadi, Speciation of Chromium in Organicfruit Samples

with Cloud Point Extraction Separation and Preconcentration and

Determination by UV-VIS Spectrophotomety, 2014, Academic Research

International Vol. 5(2), 140-147.

107. E. Mohajeri and G. D. Noudeh, Effect of Temperature on the Critical Micelle

Concentration and Micellization Thermodynamic of Nonionic Surfactants:

Polyoxyethylene Sorbitan Fatty Acid Esters, E-Journal of Chemistry, 2012, 9(4),

2268-2274.

145

108. Z. Sun, P. Liang, Determination of Cr(III) and total chromium in water

samples by cloud point extraction and flame atomic absorption spectrometry,

Microchim Acta, 2008, 162: 121–125.

109. AOAC International, Guidance for Standard Method Performance

Requirements, 2016, P. 9.

110. S. Antakli, N. Sarkis, A. Mahmod, A. Check, Determination of Copper, Iron,

Manganese, Nickel and Zinc in Tea Leaf Consumed in Syria by Flame Atomic

Absorption Spectrometry after Microwave Digestion, Asian Journal of

Chemistry, 2011, 23 (7), 3268-3272.

111. A. Prkić, A. Jurić, J. Giljanović, N. Politeo, et al., Monitoring content of

cadmium, calcium, copper, iron, lead, magnesium and manganese in tea leaves

by electrothermal and flame atomizer atomic absorption spectrometry, Open

Chemistry, 2017, 15 (1), 200 - 207.

112. J. Zhang, R. Yang, R. Chen, Y. Peng, X. Wen and L. Gao, Accumulation of

Heavy Metals in Tea Leaves and Potential Health Risk Assessment: A Case

Study from Puan County, Guizhou Province, China, Int. J. Environ. Res.

Public Health, 2018, 15, 133.

113. Nguyễn Đăng Đức, Lê Thị Vân, Nguyễn Tô Giang, Đỗ Thị Nga, Xác định hàm

lượng đồng và crom trong chè xanh ở Thái Nguyên bằng phương pháp phổ hấp

thụ nguyên tử, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Đại học Thái Nguyên, 2013,

104 (04), 101 – 107.

114. J. B. Cirocka, M. Grembecka, P. Szefer, Monitoring of essential and heavy

metals in green tea from different geographical origins, Environ Monit Assess,

2016, 188: 183.

115. T. Barman, A. K. Barooah, B. C. Goswami, N. Sharma, S. Panja, P. Khare,

T. Karak, Contents of Chromium and Arsenic in Tea (Camellia sinensis L.):

Extent of Transfer into Tea Infusion and Health Consequence, Biological Trace

Element Research, 2020, 196 (1), 318–329.

116. R. Street, J. Száková, O. Drábek, L. Mládková, The status of micronutrients

(Cu, Fe, Mn, Zn) in tea and tea infusions in selected samples imported to the

Czech Republic, Czech J. Food Sci., 2006, 24 (2), 62–71.

146

117. L. Polechoska, M. Dambiec, A. Klink, A. Rudecki, Concetrations and

solubility of selected trace metals in leaf and bagged black teas commercialized

in Poland, Journal of food and drug analysis, 2015, 23 (3), 486 -492.

118. L. Li, Q. L. Fu, V. Achal, Y. Liu, A comparison of the potential health risk of

aluminium and heavy metals in tea leaves and tea infusion of commercially

available green tea in Jiangxi, China. Environ Monit Assess 2015, 187(5):228.

119. S. Seenivasan, N. Manikandan, N. N. Muraleedharan, Chromium

contamination in black tea and its transfer into tea brew, Food Chemistry, 2008,

106:1066–1069.

120. Quy chuẩn kỹ thuật Quốc Gia về chất lượng nước ăn uống QCVN

01:2009/BYT, Bộ Y tế, 2009, Hà Nội.

121. K. L. Mandiwana, N. Panichev, S. Panicheva, Determination of Cr(VI) in

black, green and herbal teas, Food Chemistry, 2011, 129, 1839 -1843.

122. S. Chen, S. Zhu, Y. He, D. Lu, Speciation of chromium and its distribution in

tea leaves and tea infusion using titanium dioxide nanotubes packed

microcolumn coupled with inductively coupled plasma mass spectrometry, Food

Chemistry, 2014, 150, 254–259.

147

PHỤ LỤC

Phụ lục 1. Một số hình ảnh đường chuẩn thiết lập trên máy Zeenit 700

Đường chuẩn xác định tổng Mn thiết lập trên phần mềm WinAAS

Đường chuẩn xác định tổng Cr thiết lập trên máy ZEEnit 700

Đường chuẩn CPE-FAAS phân tích dạng Mn thiết lập trên máy ZEEnit 700

Đường chuẩn CPE-GFAAS phân tích dạng Cr thiết lập trên máy ZEEnit 700

Phụ lục 2. Một số hình ảnh về quá trình vô cơ hoá mẫu xác định tổng Mn, Cr

Vô cơ mẫu lá chè trên bếp cách cát

Mẫu lá chè sau khi vô cơ hóa

Lớp muối ẩm thu được khi vô cơ hóa mẫu lá chè

Mẫu trắng sau khi vô cơ hóa

(a) Mẫu trước khi chiết

(b) Mẫu tạo mù khi đun

nóng

Phụ lục 3. Một số hình ảnh về quá trình chiết điểm mù xác định dạng Mn, Cr

Blank

Mn 0,1 ppm

Mn 0,5 ppm

Hình ảnh quá trình chiết điểm mù Mn(II)

Mn 1,0 ppm

Mn 2,0 ppm

Mn 3,0 ppm

Mn 5,0 ppm

Mn 4,0 ppm

Các mẫu chuẩn xây dựng đường chuẩn CPE-FAAS xác định dạng Mn

Hình ảnh khảo sát ảnh hưởng của chất hoạt động bề mặt đến hiệu suất chiết Cr(III) chất tạo phức 8-HQ