intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu xác định hàm lượng của chì, cadmi trong một số mẫu mỹ phẩm bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF-AAS)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:88

Thêm vào BST
Báo xấu
39
lượt xem 2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn "Nghiên cứu xác định hàm lượng của chì, cadmi trong một số mẫu mỹ phẩm bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF-AAS)" nêu lên việc nghiên cứu xác định hàm lượng Cd và Pb trong một số mẫu mỹ phẩm bằng phép đo phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF-AAS). Để hiểu rõ hơn mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết của luận văn này!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu xác định hàm lượng của chì, cadmi trong một số mẫu mỹ phẩm bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF-AAS)

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN LÊ THỊ PHƯƠNG DUNG NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CỦA CHÌ, CADMI TRONG MỘT SỐ MẪU MỸ PHẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ KHÔNG NGỌN LỬA ( GF- AAS) LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI - 2012
  2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN LÊ THỊ PHƯƠNG DUNG NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CỦA CHÌ, CADMI TRONG MỘT SỐ MẪU MỸ PHẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ KHÔNG NGỌN LỬA (GF-AAS) Chuyên ngành: Hóa Phân Tích Mã số: 604429 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS LÊ NHƯ THANH HÀ NỘI – 2012
  3. MỤC LỤC CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN….………………………………………………..........2 1.1.Tổng quan về mỹ phẩm………………………………………………….............2 1.2. Tổng quan về chì, Cadmi……………………………………………………….3 1.2.1. Tổng quan về Cadmi……………………………………………………….3 1.2.1.1 Giới thiệu chung về Cadmi (Cd) [3, 7, , 16, 17] ___________________ 3 1.2.1.2. Tính chất của Cadmi [3, 4, 23, 24] ___________________________ 4 1.2.1.3. Tác dụng sinh hóa của Cadmi [4, 11, 9, 23] _____________________ 6 1.2.1.4. Các ứng dụng của Cd [23, 24]_______________________________ 7 1.2.2. Tổng quan về chì (Pb)……………………………………………………...8 1.2.2.1 Giới thiệu chung về Pb……………………………………………….8 1.2.2.2. Tính chất của Pb……………………………………………………..9 1.2.2.3. Vai trò, chức năng và sự nhiễm độc chì [4]………………………..10 1.3. Các phƣơng pháp xác định chì, cadmi……………………………...................12 1.3.1. các phương pháp chiết tách cation kim loại[23]. ________________________ 12 1.3.1.1. Phƣơng pháp chiết ______________________________________ 12 1.3.1.2. Phƣơng pháp chiết pha rắn [11], [5], [33], [26] __________________ 13 1.4. Các phƣơng pháp xác định.................................................................................14 1.4.1. Phương pháp phân tích hóa học ____________________________________ 14 1.4.2. Phƣơng pháp phân tích khối lƣợng.............................................................14 1.4.3. Phƣơng pháp phân tích thể tích ................................................................14 1.4.4. Các phương pháp điện hóa [20, 23] __________________________________ 14 1.4.4.1. Phƣơng pháp đo điện thế bằng điện cực chọn lọc ion _____________ 14 1.4.4.2. Phƣơng pháp cực phổ____________________________________ 15 1.4.4.3. Phƣơng pháp Vôn-Ampe hòa tan ___________________________ 16 1.4.5. Các phương pháp quang phổ [ 12, 13, 9, 18] ___________________________ 17 1.4.5.1. Phƣơng pháp phổ phát xạ nguyên tử (AES) ___________________ 17
  4. Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa 1.4.5.2. Phƣơng pháp phổ hấp thụ phân tử UV-VIS____________________ 17 1.4.5.3. Phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) ___________________ 18 1.4.5.4. Phƣơng pháp phổ khối plasma cao tần cảm ứng ICP-MS _________ 19 1.4.6. Các phương pháp sắc ký___________________________________________ 20 1.4.6.1. Phƣơng pháp sắc ký khí__________________________________ 20 1.4.6.2. Phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) ________________ 21 Chƣơng 2: THỰC NGHIỆM……………………………………………………….22 2.1. Đối tƣợng, nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu………………………......... 22 2.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu……………………………………………………22 2.1.2. Nội dung nghiên cứu……………………………………………………..22 2.2. Giới thiệu về phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử [14, 27]…………………..22 2.2.1. Nguyên tắc của phƣơng pháp AAS……………………………………...22 2.2.2. Hệ thống, trang thiết bị của phép đo AAS……………………………….23 2.3. Trang thiết bị. dụng cụ và hóa chất……………………………………............25 2.3.1. Hệ thống máy phổ________________________________________________ 25 2.3.2. Hóa chất và dụng cụ ______________________________________________ 26 2.3.2.1. Hóa chất _____________________________________________ 26 2.3.2.2. Dụng cụ.............................................................................................26 Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN KẾT QUẢ……………………...29 3.1. Khảo sát điều kiện đo phổ GF-AAS của Cd và Pb………………………........29 3.1.1. Khảo sát chọn vạch đo phổ _________________________________ 29 3.1.2. Khảo sát khe đo của máy phổ hấp thụ nguyên tử _______________________ 30 3.1.3. Khảo sát cường độ dòng đèn catot rỗng (HCL)_________________________ 31 3.2. Khảo sát các điều kiện nguyên tử hóa mẫu……………………………………32 3.2.1. Khảo sát nhiệt độ sấy _____________________________________________ 32 3.2.2. Khảo sát nhiệt độ tro hóa luyện mẫu _________________________________ 33 3.2.3. Khảo sát nhiệt độ nguyên tử hóa ____________________________________ 34 3.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến phép đo GF-AAS………………………...36 Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN
  5. Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa 3.3.1. Ảnh hưởng của axit ______________________________________________ 36 3.3.2. Khảo sát ảnh hưởng của chất cải biến nền ____________________________ 37 3.3.3. Khảo sát ảnh hưởng của các cation__________________________________ 40 3.3.3.1. Khảo sát ảnh hƣởng của cation kim loại kiềm __________________ 41 3.3.3.2. Khảo sát ảnh hƣởng của kim loại kiềm thổ ____________________ 41 3.3.3.3. Khảo sát ảnh hƣởng của các kim loại nặng hóa trị II và hóa trị III ____ 42 3.3.3.4. Ảnh hƣởng của các anion _________________________________ 43 3.4. Phƣơng pháp đƣờng chuẩn đối với phép đo GF-AAS…………………………43 3.4.1. Khảo sát xác định khoảng tuyến tính_________________________________ 43 3.4.2. Xây dựng đƣờng chuẩn, giới hạn phát hiện, giới hạn định lƣợng………...436 3.4.3. Kiểm tra hằng số trong phương trình hồi quy __________________________ 49 3.4.4. Xác định giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) _________ 51 3.4.4.1. Giới hạn phát hiện (LOD)_________________________________ 51 3.4.4.2. Giới hạn định lƣợng (LOQ)………………………………………...51 3.4.5. Tính nồng độ chất phân tích dựa trên đường chuẩn ____________________ 52 3.4.6. Đánh giá sai số và độ lặp lại của phép đo _____________________________ 52 3.5. Khảo sát chọn điều kiện xử lý mẫu…………………………………………....55 3.6. Thực nghiệm đo phổ và tính toán kết quả……………………………………..56 3.6.1. Xác định Cd, Pb bằng phương pháp đường chuẩn và đánh giá hiệu suất thu hồi ______________________________________________________________________ 57 3.6.1.1. Xác định Cd, Pb bằng phƣơng pháp đƣờng chuẩn _______________ 57 3.6.1.2. Kết quả đo phổ GF- AAS so sánh với ICP-MS _________________ 60 3.6.2. Xác định Cd bằng phương pháp thêm chuẩn __________________________ 62 3.6.2.1. So sánh kết quả phƣơng pháp đƣờng chuẩn và thêm chuẩn………......70 3.6.2.2. So sánh với kết quả ICP-MS _______________________________ 71 3.7. Kết quả mẫu thực...............................................................................................73 TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT _______________________________________________ 76 Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN
  6. Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: Khảo sát chọn vạch đo phổ của Cd .............................................................29 Bảng 2: Khảo sát chọn vạch đo phổ của Pb ..............................................................29 Bảng 3: Khảo sát khe đo của máy phổ hấp thụ nguyên tử đối với Cd ......................30 Bảng 4: Khảo sát khe đo của máy phổ hấp thụ nguyên tử đối với Pb ......................30 Bảng 5: Khảo sát cƣờng độ dòng đèn đến kết quả đo phổ đối với Cd ......................31 Bảng 6: Ảnh hƣởng cƣờng độ dòng đèn đến kết quả đo phổ đối với Pb ..................32 Bảng 7: Các điều kiện tro hóa mẫu đối với Cd .........................................................33 Bảng 8: Các điều kiện tro hóa mẫu đối với Pb .........................................................34 Bảng 9: Các điều kiện nguyên tử hóa mẫu đối với Cd: ............................................35 Bảng 10: Các điều kiện nguyên tử hóa mẫu đối với Pb ............................................35 Bảng 11: Ảnh hƣởng của các axit đối với Cd ...........................................................37 Bảng 12: Ảnh hƣởng của các axit đối với Pb ...........................................................37 Bảng 13: Ảnh hƣởng của một số chất cải biến đến đo phổ của Cd: .........................38 Bảng 14: Ảnh hƣởng của một số chất cải biến đến đo phổ đối với Pb .....................39 Bảng 15: Khảo sát sơ bộ thành phần các nguyên tố trong mỹ phẩm bằng ICP-MS ............41 Bảng 16: Khảo sát ảnh hƣởng của các cation kim loại kiềm ....................................41 Bảng 17: khảo sát ảnh hƣởng của các kim loại kiềm thổ ..........................................42 Bảng 18: Khảo sát ảnh hƣởng của các kim loại nặng hóa trị II, III ..........................42 Bảng 19: Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính của Cd ..............................................44 Bảng 20: Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính của Pb:..............................................45 Bảng 21: kết quả xác định đƣờng chuẩn của Cd:......................................................46 Bảng 22: kết quả xác định đƣờng chuẩn của Pb: ......................................................48 Bảng 23: Kết quả sai số và độ lặp lại của phép đo đối với Cd .................................53 Bảng 24: Kết quả sai số và độ lặp lại của phép đo đối với Pb ..................................54 Bảng 25: Tổng kết các điều kiện đƣợc chọn để đo phổ GF-AAS.............................55 Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN
  7. Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa Bảng 26: Thời gian phá mẫu trong bình Kendal và kết quả xác định bằng ICP-MS ......56 Bảng 27: kết quả đo Cd bằng phƣơng pháp đƣờng chuẩn ........................................58 Bảng 28: kết quả xác định Cd trong mẫu thật ...........................................................59 Bảng 29: Bảng kết quả đo Pb bằng phƣơng pháp đƣờng chuẩn ...............................59 Bảng 30: kết quả xác định Pb trong mẫu thật ...........................................................60 Bảng 31: kết quả đo nồng độ Cd (ppb) của GF-AAS so sánh với ICP-MS..............61 Bảng 32: kết quả đo nồng độ Pb (ppb) của GF-AAS so sánh với ICP-MS. .............61 Bảng 33: Hiệu suất thu hồi lƣợng thêm chuẩn ..........................................................62 Bảng 34: Xác định Cd trong mẫu thực bằng phƣơng pháp thêm chuẩn ...................64 Bảng 35: các đại lƣợng thu đƣợc từ đƣờng thêm chuẩn ...........................................66 Bảng 36: kết quả xác định Cd bằng phƣơng pháp thêm chuẩn .................................66 Bảng 37: Kết quả xác định Cd bằng phƣơng pháp đƣờng chuẩn và thêm chuẩn ......................66 Bảng38: Xác định Pb trong mẫu thực bằng phƣơng pháp thêm chuẩn ....................67 Bảng 39: các đại lƣợng thu đƣợc từ đƣờng thêm chuẩn ...........................................69 Bảng 40: kết quả xác định Pb bằng phƣơng pháp thêm chuẩn .................................70 Bảng 41: Kết quả xác định Pb bằng phƣơng pháp đƣờng chuẩn và thêm chuẩn ....................70 Bảng 42: Kết quả phân tích hàm lƣợng Cd trong mẫu thực .....................................73 Bảng 43: Kết quả phân tích hàm lƣợng Pb trong mẫu thực: .....................................74 Bảng 44: Quy định tối đa hàm lƣợng Pb trong đồ mỹ phẩm ....................................74 Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN
  8. Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa LỜI CẢM ƠN Với lòng kính trọng và biết ơn chân thành sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Lê Nhƣ Thanh đã tin tƣởng giao đề tài, tận tình hƣớng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận văn thạc sỹ này. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn ThS.Phạm Tiến Đức, đã chỉ bảo và giúp đỡ tôi trong quá trình hoàn thành luận văn này. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy, cô giáo giảng dạy tại Khoa Hóa đặc biệt tại Bộ môn Hóa phân tích đã trang bị cho tôi những kiến thức quý giá trong những năm học tập tại đây và trong quá trình hoàn thành luận văn này. Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã động viên và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài này. Hà nội, ngày tháng năm 2011 Học viên Lê Thị Phƣơng Dung DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN
  9. Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa AAS: Atomic Absorption Spectrocopy AES: Atomic Emission Spectrocopy CI: Confidence Interval %RSD: Coefficient Variation F-AAS: Flame Atomic Absorption Spectrocopy GF-AAS: Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrocopy HPLC: High Performance Liquid Chromatography ICP: Inductively Couple Plasma ICP-MS: Inductively Couple Plasma Mass Spectrometry LOD: Limit of Detection LOQ: Limit of Quantity RSD: Relative Standard Deviation UV-Vis: Ultra Violet-Visible DANH MỤC HÌNH VẼ Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN
  10. Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa Hình 1: Hệ thống máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AA-6800 ...............................26 Hình 2: Đƣờng cong nhiệt độ tro hóa đối với Cd .....................................................33 Hình 3: Đƣờng cong nhiệt độ tro hóa đối với Pb ......................................................34 Hình 4: Đƣờng cong nhiệt độ nguyên tử hóa đối với Cd ..........................................35 Hình 5: Đƣờng cong nhiệt độ nguyên tử hóa đối với Pb ..........................................36 Hình 6: Ảnh hƣởng chất cải biến đến phép đo phổ của Cd. .....................................39 Hình 6: Ảnh hƣởng chất cải biến đến phép đo phổ của Cd. .....................................39 Hình 7: Ảnh hƣởng chất cải biến đến phép đo phổ đối với Pb. ................................40 Hình 8: Đồ thị khoảng tuyến tính của Cd .................................................................44 Hình 9: Đồ thị khoảng tuyến tính của Pb ..................................................................45 Hình 10: Đƣờng chuẩn của Cd ..................................................................................47 Hình 11: Đƣờng chuẩn của Pb ..................................................................................48 Hình 12: Đồ thị thêm chuẩn xác định Cd trong mỹ phẩm ở trong 3 mẫu a.mẫu d3 ; b. mẫu d4; c. mẫu d14 ...............................................................................................65 Hình 13: Đồ thị thêm chuẩn xác định Pb trong mỹ phẩm ở trong 3 mẫu: a. mẫu d2 ; b. mẫu d5; c. mẫu d10…………………………………………..69 Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN
  11. Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa MỞ ĐẦU Một làn da đẹp, mịn màng và khỏe khoắn góp phần không nhỏ làm tôn lên vẻ đẹp của mỗi chúng ta. Cuộc sống hiện đại, môi trƣờng ô nhiễm, ánh nắng mặt trời, bụi khói…khiến làn da bị lão hóa đi, thô và thiếu sức sống. Vì vậy, con ngƣời chúng ta đã tìm đến những cách khác nhau để bảo vệ và đem lại vẻ tƣơi đẹp cho làn da: đến spa, thẩm mỹ viện để massage, chăm sóc da; dùng các sản phẩm cải thiện làn da từ thiên nhiên…và sử dụng kem dƣỡng da là một trong những cách nhanh chóng, rẻ và thuận tiện nhất. Tuy nhiên, bên cạnh những tiện ích to lớn trong việc chăm sóc da, kem dƣỡng da còn có thể gây ra những ảnh hƣởng xấu đến sức khỏe con ngƣời nếu chất lƣợng không đảm bảo. Trên thị trƣờng Việt Nam, các sản phẩm kem dƣỡng da hết sức phong phú, đủ mọi chủng loại, hãng sản xuất, nguồn gốc…và việc quản lý chất lƣợng kem dƣỡng da trong đó có quản lý giới hạn các kim loại nặng nhƣ Pb, Cd, Hg, As …trong những sản phẩm này là một vấn đề hết sức quan trọng nhằm góp phần bảo vệ sức khỏe ngƣời tiêu dùng. Quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa(GF-AAS) là một phƣơng pháp phổ biến để xác định các kim loại nặng hàm lƣợng thấp cỡ ppb với độ chính xác cao. Vì những lí do trên, chúng tôi thực hiện đề tài mang tên “Nghiên cứu xác định hàm lƣợng của chì, cadmi trong một số mẫu mỹ phẩm bằng phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF-AAS)” với ba mục tiêu: 1. Khảo sát các điều kiện tối ƣu của GF-AAS đối với việc xác định 2 nguyên tố Cd, Pb trong mỹ phẩm. 2. Xây dựng một quy trình xác định hàm lƣợng Cd, Pb trong mẫu mỹ phẩm bằng phƣơng pháp GF- AAS 3. Khảo sát hàm lƣợng Cd, Pb trong một số mẫu mỹ phẩm trên thị trƣờng Việt Nam bằng quy trình xây dựng đƣợc. Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN 1
  12. Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1.Tổng quan về mỹ phẩm Vẻ đẹp hình hài luôn là mối quan tâm của mọi ngƣời ở mọi thời đại, đặc biệt là đối với Phụ nữ. Mỹ phẩm là một trong những phƣơng tiện làm đẹp xuất hiện từ lâu đời và mỹ phẩm cần đƣợc xem nhƣ một bộ phận của Dƣợc phẩm. Muốn tìm một định nghĩa chính xác cho mỹ phẩm ta phải tra cứu, tìm trong các từ điển y dƣợc. Mỹ phẩm đƣợc định nghĩa nhƣ sau: “ Mỹ phẩm là sản phẩm đƣợc chế tạo nhằm mục đích làm sạch cơ thể, làm tăng thêm vẻ đẹp, làm tăng sự hấp dẫn, làm thay đổi diện mạo bên ngoài, giúp bảo vệ nuôi dƣỡng các mô tạo nên bề ngoài cơ thể”[33]. Định nghĩa này có đề cập tới vấn đề “ nuôi dƣỡng các mô tạo nên bề ngoài cơ thể” tức có ảnh hƣởng đên các mô của cơ thể nên phải lƣu ý dùng mỹ phẩm đúng đắn và thận trọng. Theo cục quản lý dƣợc Việt Nam thì mỹ phẩm đƣợc chia thành các nhóm nhƣ sau [1]: Kem, nhũ tƣơng, sữa (lotion), gel và dầu dùng cho da (tay, mặt, chân, vv...). - Mặt nạ (ngoại trừ những sản phẩm hoá chất lột da mặt). - Nền màu (dạng nƣớc, nhão hoặc bột). - Phấn trang điểm, phấn dùng sau khi tắm, phấn vệ sinh, vv... - Xà phòng vệ sinh, xà phòng khử mùi, vv... - Nƣớc hoa, nƣớc vệ sinh và nƣớc hoa toàn thân (eau de Cologne). - Các chế phẩm dùng khi tắm (muối, xà bông, dầu, gel, vv...). - Chế phẩm làm rụng lông. - Nƣớc khử mùi cơ thể và chống ra mồ hôi. - Sản phẩm chăm sóc tóc. - Nhuộm và tẩy màu tóc, - Sản phẩm để uốn, duỗi và cố định tóc, - Sản phẩm định dạng tóc, Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN 2
  13. Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa - Sản phẩm vệ sinh tóc (sữa, bột, dầu gội), - Sản phẩm điều hoà tình trạng tóc (sữa, kem, dầu), - Sản phẩm trang điểm tóc (sữa, keo, sáp chải tóc). - Sản phẩm cạo râu (kem, xà bông, sữa,vv...). - Sản phẩm trang điểm và tẩy trang mặt và mắt. - Sản phẩm để dùng cho môi. - Sản phẩm chăm sóc răng và miệng. - Sản phẩm chăm sóc và trang điểm móng. - Sản phẩm vệ sinh bên ngoài bộ phận kín. - Sản phẩm dùng trong tắm nắng. - Sản phẩm để tránh bắt nắng da - Sản phẩm làm trắng da. - Sản phẩm chống nhăn Theo nhƣ chúng tôi đƣợc biết, hiện chƣa có công trình nghiên cứu nào làm sáng tỏ cadmi, chì trong mỹ phẩm tồn tại dƣới những dạng nào, nhƣng cadmi, chì trong mỹ phẩm đƣợc cho là lẫn vào dƣới dạng các tạp chất do tá dƣợc không sạch, do bị thôi ra từ máy móc, bao bì... hoặc nằm trong thành phần của các tá dƣợc tạo độ bóng, tạo màu. Do đặc điểm của mỹ phẩm là thƣờng dùng ngoài da và dùng thƣờng xuyên, lâu dài nên thƣờng cadmi, chì sẽ tích lũy dần dần bên trong cơ thể gây những tổn thƣơng khó phát hiện, hoặc khi phát hiện thì tổn thƣơng đã ăn sâu ra nhiều cơ quan. Chính vì vậy xác định và kiểm tra giới hạn của cadmi, chì càng trở nên quan trọng. Theo quy định của Cục quản lý dƣợc Việt Nam, giới hạn chì trong mỹ phẩm nói chung không đƣợc lớn hơn 20ppm [1]. 1.2. Tổng quan về chì, Cadmi 1.2.1. Tổng quan về Cadmi 1.2.1.1 Giới thiệu chung về Cadmi (Cd) [3, 7, , 16, 17] Cadmi là nguyên tố không phổ biến trong thiên nhiên. Nó là nguyên tố thứ hai trong nhóm ba nguyên tố Zn – Cd – Hg. Trong thiên nhiên Cd tồn tại ở dạng Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN 3
  14. Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa bền vững là Cd(II). Trữ lƣợng của Cadmi trong vỏ trái đất là 7,6.10-6% tổng số nguyên tử ( tƣơng ứng). Khoáng vật chính của Cadmi là greokit (CdS), khoáng vật này hiếm khi ở riêng mà vẫn thƣờng ở lẫn với khoáng vật của kẽm và thủy ngân là xinaba hay thần sa (HgS). Trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học, Cd có số thứ tự nguyên tử là 48, thuộc phân nhóm IIB chu kỳ 5. 1.2.1.2. Tính chất của Cadmi [3, 4, 23, 24] Tính chất vật lý của Cadmi: Cadmi là kim loại màu trắng bạc nhƣng ở trong không khí ẩm, nó dần bị bao phủ lớp màng oxit nên mất ánh kim. Là kim loại mềm, dễ nóng chảy. Dƣới đây là một số hằng số vật lý quan trọng của Cd: -Khối lƣợng nguyên tử: 112,411 đvC -Nhiệt độ nóng chảy: 3210C -Nhiệt độ sôi: 767 0C -Tỷ khối: 8,36 g/cm3 -Độ dãn điện: 13Ω-1cm-1 Tính chất hóa học của cadmi: Cadmi là nguyên tố tƣơng đối hoạt động. Trong không khí ẩm, Cd bền ở nhiệt độ thƣờng nhờ có màng oxit bảo vệ nhƣng ở nhiệt độ cao, nó cháy mãnh liệt với ngọn lửa màu sẫm. 2 Cd + O2 = 2CdO Tác dụng với Halogen tạo thành đihalogenua, tác dụng với lƣu huỳnh và các nguyên tố không kim loại khác nhƣ phôtpho, selen… Cd + S = CdS Ở nhiệt độ thƣờng Cadmi bền với nƣớc vì có màng oxit bảo vệ, nhƣng ở nhiệt độ cao Cadmi khử hơi nƣớc biến thành oxit: Cd + H2O = CdO + H2 ↑ Cd tác dụng dễ dàng với axit không phải là chất oxi hóa, giải phóng khí hidro: Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN 4
  15. Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa Cd + 2HCl = CdCl2 + H2 Trong dung dịch axit thì: Cd + H3O+ + H2O = [Cd(H2O)2]2+ + 1/2H2 ↑ 1.2.1.3. Các nguồn đƣa cadmi vào môi trƣờng và cơ thể ngƣời [4] Cadmi là một kim loại tƣơng đối hiếm (0,2 mg/kg đất đá) và không có dạng tinh khiết trong thiên nhiên. Nó thƣờng tồn tại dƣới dạng kết hợp với quặng sunfit của kẽm, chì và đồng. Cadmi chỉ đƣợc sản xuất một cách thƣơng nghiệp vào thế kỷ 20. Nó là một sản phẩm phụ của công nghiệp sản xuất kẽm, sự sản xuất của nó vì thế bị quyết định bởi kẽm. Trƣớc thế chiến thứ nhất, cadmi không đƣợc thu lại từ các nhà máy kẽm hoặc các nhà máy sản xuất kim loại không phải sắt. Điều đó dẫn đến sự ô nhiễm mất kiểm soát môi trƣờng trong nhiều thập kỷ. Sản lƣợng trung bình hàng năm của cadmi trên toàn thế giới tăng lên từ 20 tấn trong những năm 1920 lên tới khoảng 12000 tấn trong khoảng thời gian từ 1960- 1969, 17000 tấn trong giai đoạn 1970- 1984 và từ năm 1987 đến nay nó dao động trong khoảng 20000 tấn (TK 20). Những phƣơng cách mô hình trong việc sử dụng cadmi đã thay đổi những năm gần đây. Trƣớc đây, cadmi đƣợc sử dụng chủ yếu trong mạ điện kim loại, chất nhuộm hay ổn định cho nhựa plastic. Đặc biệt năm 1960, chỉ riêng kỹ nghệ phủ và mạ đã sử dụng tới hơn nửa lƣợng cadmi trên toàn thế giới. Tới năm 1990, tỉ lệ này đã giảm xuống dƣới 8%. Ngày nay, sản xuất pin cadmi-nickel đã sử dụng hết 55% lƣợng cadmi sản xuất đƣợc, ứng dụng này giúp chúng ta có thể tái sử dụng pin và là tiềm năng cho các thiết bị điện. Năm 1980, lƣợng cadmi đƣợc dùng chế tạo pin cadmi-nickel là 3000 tấn, đến năm 1990 đã lên 9000 tấn. trong nhiều phƣơng diện, cadmi đã trở thành một phần sống còn của công nghệ hiện đại với vô số ứng dụng trong các ngành điện truyền thống, sản xuẩ năng lƣợng và công nghệ vũ trụ. Trong khối liên hiệp Châu Âu và trên toàn thế giới, khoảng 85- 90% trong tổng số lƣợng cadmi thải vào không khí bắt nguồn từ các hoạt động của con ngƣời, đặc biệt là từ luyện kim và tinh chế các kim loại không phải là sắt, sự đốt cháy dầu thô và đốt cháy rác thải thành thị. Nguồn khí thải cadmi vào môi trƣờng là từ các Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN 5
  16. Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa hoạt động núi lửa. Tổng khối lƣợng khí thải có chứa cadmi vào không khí tại Tây Âu đƣợc ƣớc tính vào khoảng 1144 tấn/năm (1982). Nếu ứng dụng các khoa học kỹ thuật công nghệ hiện đại có thể giảm lƣợng khí thải từ các nhà máy luyện kim xuống còn 34% vào những năm 90 của thế kỷ XX. Theo Hội đồng khối Liên hiệp các nƣớc Châu Âu, khí thải có chứa cadmi vào năm 1990 đƣợc ghi nhận là 158 tấn/năm với thành phần phân bố nhƣ sau: 9,3% nguồn gốc từ thiên nhiên; 20,4% công nghiệp luyện kim không phải sắt; 17,9% đốt dầu; 17,5% đốt rác; 15,3% công nghệ sắt thép; 13,4% đốt than; 4,4% sản xuất ximăng và các ngành khác là 1,8%. Cadmi có thể xâm nhập vào cơ thể qua nhiều con đƣờng:  Qua không khí: trong môi trƣờng ô nhiễm, cadmi xâm nhập vào cơ thể ngƣời qua con đƣờng hô hấp. Phổi có thể hấp thụ cadmi tùy thuộc vào tính chất hóa học của các phần tử lắng đọng dùng để vận chuyển cadmi.  Qua nƣớc: nƣớc uống chứa một lƣợng rất ít cadmi. Vì vậy, cadmi xâm nhập qua con đƣờng này là không đáng kể.  Qua thực phẩm: các loại thức ăn, thực phẩm có thế tích trữ một lƣợng đáng kể cadmi. Sự hấp thụ cadmi của dạ dày ngƣời vào khoảng 5% nhƣng nó tăng lên bởi các yếu tố dinh dƣỡng (tới 15% trong trƣờng hợp thiếu sắt). 1.2.1.4. Tác dụng sinh hóa của Cadmi [4, 11, 9, 23] Năm 1972, ủy ban hỗn hợp FAO-OMS đã ấn định liều lƣợng hang tuần đƣợc chấp nhận tạm thời đối với ngƣời lớn là 400-500μg cadmi. Liều lƣợng này rất thấp so với liều lƣợng của chì, điều này cho thấy rõ cadmi có đặc tính tích lũy hơn (lúc mới đẻ cơ thể chỉ có khoảng 1 μg cadmi, còn khi tuổi trƣởng thành lƣợng này tới 30-40mg). Theo điều tra của một số nƣớc, nhất là Mỹ và Nhật Bản đã đƣa ra khoảng giới hạn cho phép hàng ngày nằm giữa 50 và 70 μg/ngày. Giới hạn cho phép của cadmi: -Trong nƣớc: 0,01mg/l -Trong không khí: 0,01mg/m3 -Trong thực phẩm: 0,001 – 0,5µg/g Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN 6
  17. Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa Cd là nguyên tố rất độc. Cho đến nay ngƣời ta cũng chƣa chứng minh đƣợc vai tro của cadmi đến cơ thể con ngƣời và sự cần thiết của nó là thế nào. Song lại biết rằng trong cơ thể ngƣời cũng có cadmi với hàm lƣợng cực nhỏ (chỉ dƣới 100μg/ngƣời trƣởng thành) và cũng đƣợc biết một số tác động không tốt của nó. Những thí nghiệm nghiên cứu trên động vật thì chủ yếu là thấy tính độc hại của nó ở ngay cả hàm lƣợng rất nhỏ. Khi có mặt trong các dịch cơ thể, cadmi sẽ chiếm chỗ của kẽm trong một số enzyme và tế bào, đặc biệt là tế bào não. Lúc này nó làm giảm sự phát triển của trẻ, nhất là trẻ em đang tuổi phát triển, cũng nhƣ giảm sức đề kháng của hệ miễn dịch, làm giảm trí thông minh của trẻ. Với liều hơi cao sẽ gây ra bệnh thận và huyết áp. Đặc biệt, khi đã vào cơ thể thì cadmi lại có tính tích lũy cao và bị đào thải ra chậm. Trong tự nhiên Cd thƣờng đƣợc tìm thấy trong các khoáng vật có chứa kẽm. Nhiễm độc Cd gây nên chứng bệnh giòn xƣơng. Ở nồng độ cao, Cd gây đau thận, thiếu máu và phá hủy tủy xƣơng, gây ung thƣ. Phần lớn Cd xâm nhập vào cơ thể con ngƣời đƣợc giữ lại ở thận và đƣợc đào thải, còn một phần ít (khoảng 1%) đƣợc giữ lại ở trong thận, do Cd liên kết với protein tạo thành metallotionnein có ở trong thận. Phần còn lại đƣợc giữ lại trong cơ thể và dần dần đƣợc tích lũy cùng với tuổi tác. Khi lƣợng Cd đƣợc tích lũy lớn, nó có thể thế chỗ ion Zn2+ trong các enzim quan trọng và gây rối loạn tiêu hóa và các chứng bệnh rối loạn chức năng thận, thiếu máu, tăng huyết áp, phá hủy tủy sống và gây ung thƣ. 1.2.1.5. Các ứng dụng của Cd [23, 24] Mạ điện (chiếm7%): Cadmi đƣợc mạ lên bề mặt chất điện phân hoặc máy móc để tạo ra bề mặt sáng bóng và chống ăn mòn. Các sản phẩm chính bao gồm: các bộ phận và phần cuối trong công nghiệp ô tô, máy bay, phần cứng trong công nghiệp và xây dựng, đồ ngũ kim từ biển, các bộ phận trong đài, tivi và các trang thiết bị gia đình. Cd cũng đƣợc sử dụng trong công nghiệp bao gói trừ bao gói thực phẩm. Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN 7
  18. Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa Các chất màu (chiếm 15%): Cadmi sunfua (CdS) cho màu từ vàng tới cam và cadmisunfoseleit cho màu từ hồng tới đỏ và nâu sẫm. Tất cả các chất màu này đều đƣợc dùng trong công nghiệp nhựa gốm sứ, sơn và các chất phủ ngoài. Các chất màu Cd đƣợc dùng trong sơn giao thông, các sản phẩm công nghiệp hoàn thiện chất lƣợng cao và men thủy tinh có màu đỏ trong các chai Coca- cola. Các chất phụ gia ổn định nhựa ( chiếm 10%): Cadmi stearat đƣợc sử dụng nhƣ một chất ổn định trong quá trình sản xuất nhựa polyvinyl clorua (PVC). Chúng ổn định các liên kết đôi trong polime bằng cách thế chỗ các nhóm allyl đƣợc đánh dấu trên nguyên tử clorua không bền. Thêm các muối bari (hoặc các muối kẽm), các hợp chất epoxy, các este photphat hữu cơ để bảo vệ polime khỏi clo thừa hoặc các lớp clorua. PVC dẻo đƣợc sử dụng rộng rãi trong sản xuất lịch và các màng nhựa mỏng. Tuy nhiên, các chất ổn định dựa trên nền cadmi không đƣợc sử dụng trong sản xuất PVC dẻo để chứa thực phẩm. Sản xuất pin (chiếm 67%): Để đảo ngƣợc hoàn toàn các phản ứng điện hóa trong một khoảng rộng nhiệt độ, tốc độ thải hồi thấp, và dễ thu hồi từ các pin chết, cadmi đƣợc ứng dụng rộng rãi trong các pin. Ngƣời tiêu dùng sử dụng các pin này trong các hoạt động nhƣ: máy đánh răng, cạo râu, khoan, cƣa tay, các thiết bị y học, thiết bị điều khiển thông tin, các dụng cụ chiếu sáng khẩn cấp, máy bay, vệ tinh nhân tạo và tên lửa, và các trang bị cơ bản cho các vùng địa cực. Các ứng dụng khác (chiếm 1%): -Các photphua của cadmi đƣợc sử dụng trong đèn hình tivi, đèn phát huỳnh quang, màn hình tia X, các ống tia catot, và các dải lân quang. -Các hợp kim của cadmi nhƣ Cd- Ag, hệ thống phun tƣới tự động, các thiết bị báo cháy, các van an toàn cho các bình chứa khí áp suất cao, xe đẩy, dây điện thoại, trong bộ tản nhiệt ôtô. -Các ứng dụng điện và điện tử nhƣ các bộ phận rơle lớn, các công tắc của bộ phận phân phối tiếp xúc trong ôtô và ống quang điện. 1.2.2. Tổng quan về chì (Pb) 1.2.2.1 Giới thiệu chung về Pb Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN 8
  19. Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa Trong bảng Hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học nguyên tố chì có: Ký hiệu hóa học: Pb Thuộc chu kỳ 4, nhóm IVA, số thứ tự 82 Khối lƣợng nguyên tử : 207,2 đv.C Bán kính nguyên tử: 146pm Cấu hình electron: [Xe]4f145d106s26p2 Trạng thái oxy hóa: phổ biến nhất là +2 Năng lƣợng ion hóa thứ nhất: 7,415 eV Chì trong tự nhiên chiếm khoảng 0,0016% khối lƣợng vỏ trái đất. Khoáng vật chính của Pb là galen( PbS). Ngoài ra chì còn có trong một số quặng của nguyên tố khác nhƣ nguyên tố đất hiếm, đồng, kẽm…[10] 1.2.2.2. Tính chất của Pb Tính chất vật lý: Chì là kim loại nặng, có ánh kim và có cấu trúc lập phƣơng tâm diện điển hình. Chì kim loại có màu xám xanh, mềm và dễ dát mỏng, bề mặt Pb thƣờng mờ đục do bị oxi hóa. Một số hằng số vật lý quan trọng của Pb: Khối lƣợng nguyên tử: 207,21đvC Nhiệt độ nóng chảy (Tnc): 327,420C Nhiệt độ sôi (Ts): 17250C Tỉ trọng (200C): 11,34g/cm3. Tính chất hóa học: Chì là kim loại tƣơng đối hoạt động về mặt hóa học. Ở điều kiện thƣờng, Chì bị oxi hóa tạo thành lớp oxit màu xám xanh bao bọc bên trên mặt bảo vệ cho chì không tiếp xúc với không khí và không bị oxi hóa nữa: 2Pb + O2 = 2PbO Tuy nhiên lớp màng oxit này sẽ tách dần khi tiếp xúc với nƣớc. Là một kim loại, về nguyên tắc chì tan đƣợc trong các axit. Nhƣng thực tế chì chỉ tƣơng tác ở trên bề mặt với dung dịch axit clohidric loãng và axit sunfuric Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN 9
  20. Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa dƣới 80% vì bị bao bọc bởi lớp muối khó tan (PbCl2 và PbSO4). Với dung dịch đậm đặc hơn của các axit đó, chì có thể tan vì muối khó tan của lớp bảo vệ đƣợc chuyển thành hợp chất tan: PbCl2 + 2HCl = H2PbCl4 PbSO4 + H2SO4 = Pb(HSO4)2 Chì tan trong axit nitric ở bất kỳ nồng độ nào: 3Pb + 8HNO3 (loãng) = 3Pb(NO3)2 + 2NO + 4H2O Khi có mặt oxi, chì có thể tƣơng tác với nƣớc: 2Pb + 2H2O + O2 = 2Pb(OH)2 Ngoài ra, chì có thể tan trong axit axetic và các axit hữu cơ khác: 2Pb + 4CH3COOH + O2 = 2Pb(CH3COO)2 + 2H2O Chì còn có khả năng phản ứng với dung dịch kiềm (KOH, NaOH) đặc nóng: Pb + 2KOH + 2H2O = K2[Pb(OH)4] + H2 1.2.2.3. Vai trò, chức năng và sự nhiễm độc chì [4] Chì là một kim loại nặng có độc tính, nhƣng cũng đƣợc sử dụng khá phổ biến trong sản xuất và tiêu dùng. Trong công nghiệp, chì đƣợc dùng để làm các tấm điện cực trong ắc quy, dây cáp điện, đầu đạn và ống dẫn trong công nghiệp hóa học. Những lƣợng lớn thiếc và chì đƣợc dùng để điều chế nhiều hợp kim quan trọng. Ngoài ra, Chì hấp thụ tốt tia phóng xạ và tia Rơnghen nên chì đƣợc dùng làm tấm chắn bảo vệ khi làm việc với những tia này. Do đó, chì là một sản phẩm đâu đâu cũng gặp của xã hội công nghiệp. Chì gây tác dụng độc hại đối với cơ thể, tác động lên thần kinh, tổng hợp hemoglobin và sự chuyển hóa vitamin D. Trẻ em đặc biệt nhạy cảm với độc tính này vì một số nguyên nhân sau:  Các hoạt động từ tay đến miệng (do tiếp xúc hay ăn phải sơn chì hay bụi chì)  Hệ thần kinh đang phát triển dễ bị tổn thƣơng khi tiếp xúc với Pb.  Tỷ lệ hấp thụ chì ở trẻ em cao hơn so với ngƣời trƣởng thành. Chì là một thành phần không cần thiết của khẩu phần ăn, trung bình liều lƣợng chì do thức ăn, thức uống cung cấp cho khẩu phần ăn hàng ngày từ 0,0033 đến 0,0050 mg/kg thể trọng Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN 10
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2418 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2