.
BỘ Y TẾ
ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP. HỒ CHÍ MINH
BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG
KHẢO SÁT QUY TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG ARSEN (III) TRONG
NƯỚC BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐO QUANG PHỔ UV - Vis
Mã số:
Chủ nhiệm đề tài: ThS. Phạm Thanh Trang
Tp. Hồ Chí Minh, 10/2018
.
.
BỘ Y TẾ
ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP. HỒ CHÍ MINH
BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG
KHẢO SÁT QUY TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG ARSEN (III) TRONG
NƯỚC BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐO QUANG PHỔ UV - Vis
Mã số:
Chủ nhiệm đề tài
(ký, họ tên)
ThS. Phạm Thanh Trang
Tp. Hồ Chí Minh, 10/2018
.
ii
.
DANH SÁCH NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN
CỨU ĐỀ TÀI VÀ ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH
1. Thành viên tham gia nghiên cứu
Phạm Thanh Trang
2. Đơn vị phối hợp chính
Bộ môn Sinh hóa, khoa Dược, ĐH Y Dược TL.HCM
.
.
MỤC LỤC
Danh mục chữ viết tắt ...........................................Error! Bookmark not defined.III
Danh mục bảng .......................................................................................................... V
Danh mục hình ......................................................................................................... VI
Chương 1
MỞ ĐẦU .............................................. Error! Bookmark not defined.
Chương 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU .......................................................................3
2.1 Đại cương về arsen và các hợp chất của arsen ...................................................3
2.1.1 Arsen ................................................................................................................3
2.1.2 Các hợp chất của arsen .....................................................................................3
2.1.3 Độc tính của arsen ............................................................................................4
2.1.4 Giới hạn cho phép của arsen ............................................................................6
2.1.5 Nguồn ô nhiễm arsen........................................................................................8
2.1.6 Tình trạng ô nhiễm arsen hiện nay ...................................................................9
2.2 Các phương pháp xác định arsen ......................................................................10
2.2.1 Định tính arsen ...............................................................................................10
2.2.2 Các phương pháp định lượng arsen................................................................12
2.3 Thẩm định quy trình phân tích .........................................................................18
2.3.1 Định nghĩa ......................................................................................................18
2.3.2 Tính đặc hiệu ..................................................................................................18
2.3.3 Tính tuyến tính ...............................................................................................18
2.3.4 Khoảng tuyến tính – miền giá trị....................................................................18
2.3.5 Giới hạn phát hiện (LOD) ..............................................................................19
2.3.6 Giới hạn định lượng (LOQ) ...........................................................................19
2.3.7 Độ chính xác...................................................................................................19
2.3.8 Độ đúng ..........................................................................................................19
Chương 3
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................................20
3.1 Đối tượng nghiên cứu .......................................................................................20
3.2 Hóa chất, trang thiết bị .....................................................................................20
3.3 Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................21
i
.
.
3.3.1 Quy trình định lượng arsen bằng phương pháp đo quang với thuốc thử
heliantin (quy trình tham khảo) .................................................................................21
3.3.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu số độ hấp thu A .........................22
3.3.3 Tối ưu hóa quy trình định lượng arsen trong nước bằng phương pháp đo
quang động học dựa theo kết quả đã khảo sát ...........................................................25
3.3.4 Thẩm định quy trình định lượng ....................................................................25
Chương 4
KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN.................................................................27
4.1 Khảo sát bước sóng hấp thu cực đại .................................................................27
4.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình định lượng arsen trong nước
bằng phương pháp đo quang động học với thuốc thử heliantin ................................28
4.2.1 Thời gian ủ .....................................................................................................28
4.2.2 Nồng độ heliantin ...........................................................................................30
4.2.3 Nồng độ kali bromat .......................................................................................31
4.2.4 Nồng độ acid hydrocloric ...............................................................................32
4.3 Tối ưu hóa yếu tố thời gian của quy trình định lượng arsen trong nước bằng
phương pháp đo quang động học ..............................................................................33
4.4 Thẩm định quy trình định lượng ......................................................................34
4.4.1 Tính đặc hiệu ..................................................................................................34
4.4.2 Khoảng tuyến tính – miền giá trị....................................................................36
4.4.3 Xây dựng đường chuẩn ..................................................................................37
4.4.4 Giới hạn phát hiện (LOD) ..............................................................................39
4.4.5 Giới hạn định lượng (LOQ) ...........................................................................39
4.4.6 Độ đúng và độ chính xác ................................................................................39
Chương 5
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ..................................................................40
5.1 Kết luận ............................................................................................................40
5.1.1 Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu số độ hấp thu A .............40
5.1.2 Kết quả tối ưu hóa quy trình định lượng arsen trong nước bằng phương pháp
đo quang động học với thuốc thử heliantin ...............................................................40
5.1.3 Thẩm định quy trình định lượng ....................................................................40
5.2 Đề nghị .............................................................................................................41
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................... 42
ii
.
.
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Từ viết tắc
Từ gốc
Nghĩa tiếng Việt
AAS
Atomic absorption spectrometry
Quang phổ hấp thụ nguyên
tử
GF – AAS
Graphite furnace – atomic
absorption spectrometry
Quang phổ hấp thụ nguyên
tử dùng lò graphit
HG – AAS
Hydride generation – atomic
absorption spectrometry
Quang phổ hấp thu nguyên
tử với kỹ thuật hydrua hóa
HG –QF –
AAS
Hydride generation – quartz furnace
– atomic absorption spectrometry
Quang phổ hấp thu nguyên
tử dùng lò thạch anh với kỹ
thuật hydrua hóa
HPLC – HG –
AAS
High performance liquid
chromatography – hydride
generation – atomic absorption
spectrometry
Quang phổ hấp thu nguyên
tử với kỹ thuật hydrua và
sắc ký lỏng hiệu năng cao.
ICP
Inductively coupled plasma
Plasma ghép cặp cảm ứng
ICP – AES
Inductively coupled plasma –
atomic emission spectrometry
Quang phổ phát xạ plasma
ghép cặp cảm ứng
ICP – MS
Inductively coupled plasma – mass
spectrometry
Plasma cảm ứng ghép khối
phổ
HR – ICP –
MS
High resolution – inductively
Plasma cảm ứng ghép khối
coupled plasma – mass spectrometry phổ với độ phân giải cao
HPLC – ICP MS
High performance liquid
Plasma cảm ứng ghép khối
chromatography - inductively
phổ và sắc ký lỏng hiệu
coupled plasma – mass spectrometry năng cao
EDL
Electrical double layer
UNICEF
United nations children’s emergency Quỹ nhi đồng Liên Hiệp
fund
Quốc
Dòng điện laze đôi
iii
.
.
UV – Vis
Ultraviolet – visible
Quang phổ tử ngoại khả
kiến
WHO
World health organization
Tổ chức Y Tế Thế Giới
LOD
Limit of detection
Giới hạn phát hiện
LOQ
Limit of quantitation
Giới hạn định lượng
RSD
Relative standard deviation
Độ lệch chuẩn tương đối
SD
Standard error
Độ lệch chuẩn
DHHS
The Deparment of Health and
Human Services
Bộ Y Tế và dịch vụ nhân
sinh của Hoa Kỳ
IARC
The International Agency for
research on Cancer
Cơ quan Quốc tế nghiên
cứu bệnh ung thư
EPA
The U.S. Environmental Protection
Agency
Cơ quan bảo vệ môi sinh
của Hoa Kỳ
NTP
The National Toxicology Program
Chương trình phòng chống
độc quốc gia của Mỹ
iv
.
.
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1.
Giới hạn arsen trong nước theo tiêu chuẩn Việt Nam ............................7
Bảng 2.2.
Giới hạn arsen trong thực phẩm theo tiêu chuẩn của Bộ Y Tế ...............7
Bảng 2.3.
Giới hạn arsen trong không khí và bụi theo quy chuẩn Việt Nam .........8
Bảng 2.4.
Các phương pháp ICP được áp dụng để định lượng arsen ...................14
Bảng 2.5.
Các phương pháp ứng dụng quang phổ hấp thu nguyên tử (AAS) ......15
Bảng 3.1.
Danh sách các thuốc thử và hóa chất ....................................................20
Bảng 3.2.
Danh sách các thiết bị, dụng cụ. ...........................................................20
Bảng 3.3.
Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian lên hiệu số độ hấp thu .......23
Bảng 3.4.
thu
Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ heliantin lên hiệu số độ hấp
...............................................................................................................23
Bảng 3.5.
thu
Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ kali bromat lên hiệu số độ hấp
...............................................................................................................24
Bảng 3.6. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ acid hydroclorid lên hiệu số
độ hấp thu ...............................................................................................................24
Bảng 4.1.
Kết quả khảo sát bước sóng hấp thu cực đại ........................................27
Bảng 4.2.
Ảnh hưởng của thời gian lên hiệu số độ hấp thu A ..........................29
Bảng 4.3.
Ảnh hưởng của nồng độ heliantin lên hiệu số độ hấp thu A ............30
Bảng 4.4.
Ảnh hưởng của nồng độ kali bromat lên hiệu số độ hấp thu A ........31
Bảng 4.5.
Ảnh hưởng của nồng độ acid hydrocloric lên hiệu số độ hấp thu A 32
Bảng 4.6.
Kết quả tối ưu hóa yếu tố thời gian.......................................................33
Bảng 4.7.
Kết quả khảo sát tính đặc hiệu của quy trình định lượng. ....................35
Bảng 4.8.
Sự liên quan giữa nồng độ arsen chuẩn (µg/ml) và hiệu số độ hấp thu 36
Bảng 4.9.
Sự phụ thuộc hiệu số độ hấp thu A theo nồng độ arsen chuẩn (µg/ml)
...............................................................................................................38
Bảng 4.10. Kết quả thực nghiệm về độ đúng – độ chính xác của quy trình ...........39
v
.
.
DANH MỤC HÌNH
Hình 4.1.
Phổ UV – Vis mẫu thuốc thử ................................................................27
Hình 4.2.
Phổ UV – Vis mẫu chứng .....................................................................27
Hình 4.3.
Phổ UV – Vis mẫu chuẩn .....................................................................28
Hình 4.4.
Biểu đồ biểu thị sự phụ thuộc của A theo thời gian (phút) ...............29
Hình 4.5.
Biểu đồ biểu thị sự phụ thuộc của A theo nồng độ heliantin (M) ....30
Hình 4.6.
Biểu đồ biểu thị sự phụ thuộc của A theo nồng độ kali bromat (M) 31
Hình 4.7.
Biểu đồ biểu thị sự phụ thuộc của A theo nồng độ HCl (M) ............32
Hình 4.8.
Biểu đồ tối ưu hóa yếu tố thời gian ......................................................34
Hình 4.9.
Phổ UV – Vis mẫu thuốc thử ................................................................35
Hình 4.10. Phổ UV – Vis mẫu chứng .....................................................................35
Hình 4.11. Phổ UV – Vis mẫu chuẩn .....................................................................36
Hình 4.12. Đường biểu diễn hiệu số độ hấp thu theo nồng độ arsen trong nước ...37
Hình 4.13. Đường chuẩn của hiệu số độ hấp thu A theo nồng đô arsen chuẩn ..38
vi
.
Khóa luận tốt nghiệp dược sĩ đại học
CHƯƠNG 1
.
Đặt vấn đề
MỞ ĐẦU
Arsen, một nguyên tố độc hàng đầu trong các chất độc vô cơ, hàng năm các nước
trên thế giới sản xuất và sử dụng hàng nghìn tấn dưới dạng arsen trioxid (Ar2O3), sử
dụng trong lĩnh vực nông nghiệp để sản xuất thuốc trừ sâu, sử dụng trong công
nghiệp để tinh chế quặng, sản xuất thủy tinh, làm đồ gốm,...Đã có nhiều báo cáo về
sự nhiễm arsen trong nguồn nước sinh hoạt và trong đất ở nhiều vùng trên thế giới.
Arsen còn có trong rau quả, thực phẩm, trong cơ thể động vật và người với nồng độ
rất thấp [32] [36] [37]. Tình trạng ô nhiễm này đang là mối đe dọa đến sức khỏe của
hàng triệu người trên thế giới, trong đó có Việt Nam. Theo một số khảo sát gần đây,
mức nhiễm arsen trong nước tại một số vùng ở Việt Nam thường cao gấp hàng chục
lần quy định, như ở thủ đô Hà Nội, các tỉnh Hà Tây, Hưng Yên, Nam Định, đặc biệt
là Hà Nam. Ngoài ra, một số tỉnh thuộc lưu vực sông Mê kông như An Giang, Đồng
Tháp,…cũng bị nhiễm arsen với nồng độ khá cao. [15] [41]
Nhiễm độc arsen có khả năng gây đột biến gen, ung thư, thiếu máu, các bệnh tim
mạch, rối loạn ở da, hệ thần kinh và các vấn đề liên quan đến hệ tiêu hóa…Những
biến chứng này rất nguy hiểm và ngộ độc mãn tính arsen chỉ có thể điều trị triệu
chứng chứ chưa có thuốc đặc trị [11]. Do đó, việc xác định nồng độ arsen trong
nước, đặc biệt trong nguồn nước sinh hoạt có thể giúp phòng tránh sớm nguy cơ
nhiễm độc arsen, ngăn chặn và giải quyết vấn đề ô nhiễm arsen trong môi trường.
Hiện nay, có rất nhiều phương pháp được nghiên cứu và áp dụng để xác định hàm
lượng arsen. Một số phương pháp định lượng arsen đang được áp dụng hiện nay
như phương pháp quang phổ hấp thu nguyên tử, phát xạ nguyên tử, huỳnh quang
nguyên tử, hoạt hóa neutron, cực phổ, điện hóa – cực phổ vol-ampe,… Hay những
phương pháp đơn giản hơn như đo quang, kit thử nhanh bán định lượng arsen,
phương pháp khối lượng, phương pháp thể tích,…[24]
Trong đó, phương pháp đo quang với hàng loạt thuốc thử đang được nghiên cứu, có
thể ứng dụng để phân tích arsen trong các mẫu khá đa dạng như nước, dịch sinh
học, tóc, móng, đất, thực vật,…với chi phí thấp, nhanh, đơn giản, có thể áp dụng dễ
dàng cho hầu hết phòng thí nghiệm với độ chính xác cao.
Do đó, đề tài: “Xây dựng quy trình định lượng arsen trong nước bằng phương
pháp đo quang động học” được tiến hành để khảo sát các yếu tố ảnh hưởng và tối
ưu hóa quy trình định lượng arsen trong nước bằng phương pháp đo quang động
học, có độ đúng, độ chính xác cao, giới hạn phát hiện và giới hạnh định lượng thấp,
có thể áp dụng rộng rãi trong các phòng thí nghiệm.
1
.
Khóa luận tốt nghiệp dược sĩ đại học
.
Đặt vấn đề
Đề tài được thực hiện với những mục tiêu sau:
- Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả của quy trình định lượng arsen trong
nước bằng phương pháp đo quang động học với thuốc thử heliantin bao gồm
thành phần và nồng độ chất tham gia trong quy trình, điều kiện tiến hành.
- Tối ưu hóa một yếu tố trong quy trình định lượng arsen trong nước bằng phương
pháp đo quang.
- Thẩm định quy trình định lượng.
2
.
Khóa luận tốt nghiệp dược sĩ đại học
CHƯƠNG 2
2.1
.
Tổng quan tài liệu
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
ĐẠI CƯƠNG VỀ ARSEN VÀ CÁC HỢP CHẤT CỦA ARSEN
2.1.1 Arsen
Arsen là một nguyên tố tồn tại trong tự nhiên khá phổ biến. Hàm lượng arsen trong
vỏ quả đất chiếm khoảng 1,1.10-4 %, chúng tồn tại chủ yếu dưới dạng khoáng vật
sulfit As2S3 (opinen), As4S4 (tức hùng hoàng), FeAsS (pyrit arsen),…có giá trị lớn
trong việc điều chế arsen [20]. Là một bán kim loại, arsen xuất hiện dưới cả 2 dạng
vô cơ và hữu cơ, được phân bố rộng rãi trong tự nhiên, xuất hiện trong đất, nước,
không khí, sinh vật,…Arsen là một dạng phi kim, không gây mùi khó chịu trong
nước, khó phân hủy. Arsen (và một số hợp chất của arsen) thăng hoa khi bị nung
nóng ở áp suất tiêu chuẩn, chuyển hóa trực tiếp thành dạng khí mà không chuyển
sang trạng thái lỏng. [11] [13]
Muối arsen dễ tan trong nước, hấp thu nhanh qua niêm mạc tiêu hóa. Arsen (V) và
arsen hữu cơ được đào thải qua thận rất nhanh và hầu như toàn bộ. Arsen vô cơ thải
trừ chậm qua ruột và thận, tích lũy ở nhiều tổ chức, đặc biệt có tế bào sừng như
lông, tóc và móng. [25]
Trong không khí, arsen kim loại dễ bị oxi hóa thành As2O3, sau đó là As2O5. [40]
4As + 3O2 → 2As2O3
As2O3 + O2 → As2O5
Arsen phản ứng với hydro mới sinh tạo hydrua dạng khí và không ổn định, đó là khí
arsin H3As. Khí arsin có thể tạo phức với một số thuốc thử, được ứng dụng trong
định lượng arsen bằng phương pháp đo quang.
Trong nước, arsen tồn tại ở hai dạng hóa trị là As (III) và As (V). As (III) có độc
tính cao hơn As (V). Môi trường oxi hóa là điều kiện thuận lợi để cho nhiều hợp
chất arsen hóa trị III chuyển sang dạng arsen hóa trị V và ngược lại. [40]
Ngoài ra, hợp chất arsen (III/V) có thể tạo phức trực tiếp với một số thuốc thử tạo
phức màu được phát hiện ở bước sóng đặc trưng.
2.1.2 Các hợp chất của arsen
Hợp chất arsen có thể ở dạng vô cơ hay hữu cơ, có hóa trị III hay V.
Arsen vô cơ [11]
Arsen nguyên tố: là kim loại màu xám, ở thể tinh khiết không độc nhưng khi đun
nóng trong không khí, arsen bị oxi hóa thành arsen trioxid (As2O3) rất độc.
3
.
Khóa luận tốt nghiệp dược sĩ đại học
.
Tổng quan tài liệu
Arsen trioxid (As2O3): còn gọi là arsen trắng, thạch tín, là những tinh thể không
màu, không mùi, rất độc, khi đun nóng không chảy mà bay hơi.
As2O3 ít tan trong nước, khoảng 2 % ở 25 oC và 8,2 % ở 98 oC, dung dịch acid
arsenous (H3AsO3) có tính acid nhẹ. As2O3 dễ hòa tan trong acid HCl hay dung dịch
kiềm.
Arsen pentaoxid (As2O5): khi hút ẩm dễ tan trong nước tạo thành dạng acid arsenic
(H3AsO4).
Arsenit: là muối của acid arsenous (H3AsO3) như natri arsenit, kali arsenit có trong
thuốc diệt cỏ; đồng aceto arsenit dùng trong kỹ nghệ nhuộm giấy.
Arsenat: là muối của acid arsenic (H3AsO4), được dùng trong các thuốc bảo vệ thực
vật (natri arsenat, chì arsenat), phẩm màu (đồng arsenat).
Arsen sulfur (As2S3, As2S5): dùng trong kỹ nghệ sơn, in, thuốc nhuộm.
Hydro arsenur hay arsin (H3As): là chất khí rất độc, mùi tỏi, thường gặp trong sản
xuất công nghiệp.
Arsen hữu cơ [11] [27]
Hợp chất arsen hữu cơ (liên kết cộng hóa trị As – C) bao gồm dạng methyl
(cacodylat); dạng dimethyl và trimethyl thường có trong mô của động vật có vú;
một số hợp chất metylarsenic: monosodium metylarsenat (MSMA) hay disodium
metylarsenat (DSMA) được dùng trong sản xuất thuốc trừ sâu, ít độc hơn các hợp
chất arsen vô cơ.
Arsen hữu cơ có trong thuốc trị bệnh giang mai như stovarsol, sulfarseno,
acetylacsan,…nhưng hiện nay ít dùng vì độc tính cao. Ngoài ra, còn có arsenobetain
tìm thấy trong cá và hải sản; arsenocholin, arsenosugar và arsenolipids thường thấy
trong cây.
2.1.3 Độc tính của arsen
Cơ chế gây độc
Arsen và các hợp chất arsen ức chế enzym qua sự tương tác với nhóm thiol (-SH)
của enzym (arsen hóa trị III) hay thay thế phosphat (arsen hóa trị V). [11]
Các enzym sản sinh năng lượng của tế bào trong chu trình acid citric bị ảnh hưởng
rất lớn. Enzym bị ức chế do việc tạo phức với arsen làm ngăn cản sự sản sinh phân
tử ATP.
4
.
Khóa luận tốt nghiệp dược sĩ đại học
.
Tổng quan tài liệu
Độc tính của arsen [27] [39]
Các hợp chất arsen hữu cơ thường ít độc hơn các hợp chất arsen vô cơ. Hít một
lượng lớn arsen vô cơ (100 µg/m3) sẽ gây đau họng và kích ứng phổi. Đưa vào qua
đường thức ăn một lượng lớn (60 ppm) sẽ gây tử vong. Một lượng nhỏ arsen gây
buồn nôn và nôn mửa, giảm tạo hồng cầu và bạch cầu, nhịp tim bất thường, phá hủy
mạch máu và gây cảm giác “kiến bò” trong tay và chân. Nuốt một lượng nhỏ cũng
làm tăng nguy cơ ung thư gan, bàng quang, thận, tuyến tiền liệt.
Các cơ quan và tổ chức DHHS, IARC, EPA và NTP đã xếp arsen vô cơ vào nhóm
chất gây ung thư.
Khi da tiếp xúc trực tiếp với hợp chất arsen vô cơ có thể gây kích ứng, mẩn đỏ và
sưng tấy.
Với lượng arsen hữu cơ liều cao cũng gây những tác dụng trên cơ thể giống như
trên.
Khi vào trong cơ thể, gan có thể chuyển một phần arsen vô cơ thành dạng hữu cơ ít
độc hơn.
Triệu chứng ngộ độc
Ngộ độc cấp tính [11]
Arsen là một chất rất độc.
− Tác động trên hệ tiêu hóa: những triệu chứng nghiêm trọng xảy ra trên đường
tiêu hóa sau 30 phút đến 2 giờ gồm có rát bỏng thực quản, buồn nôn, nôn mửa,
đau bụng dữ dội, đi tiêu ra máu và nước, viêm tiêu hóa xuất huyết. Trường hợp
ngộ độc quá nặng có thể dẫn đến viêm dạ dày, hạ huyết áp, sốc và tử vong.
− Tác động trên tim, phổi: cơ tim xung huyết, phù phổi, nhịp tim nhanh, chết do
trụy tim mạch sau 24 giờ.
− Tác động trên hệ thần kinh: mê sảng, co giật, hôn mê, suy nhược và tê liệt, phù
não.
− Tác động trên hệ tiết niệu: suy thận, bí tiểu.
Ngộ độc mãn tính [11] [19]
Sự nhiễm độc arsen mãn tính được chia thành các giai đoạn sau:
− Giai đoạn tiền lâm sàng: chưa có biểu hiện tổn thương thực thể nhưng arsen có
thể được phát hiện trong mẫu nước tiểu và mô cơ thể.
5
.
Khóa luận tốt nghiệp dược sĩ đại học
.
Tổng quan tài liệu
− Giai đoạn lâm sàng: sự ảnh hưởng xuất hiện trên da, hay gặp nhất là đen da,
trong trường hợp nặng có hiện tượng hóa sừng tại da bàn tay, lòng bàn chân.
Theo Tổ chức y tế thế giới – W.H.O. thì giai đoạn này xuất hiện sau 5 đến 10
năm uống nước nhiễm arsen quá tiêu chuẩn.
Những triệu chứng không đặc hiệu khác như bị rối loạn tiêu hóa liên tục, đau
bụng, mệt mỏi, khó chịu, viêm dạ dày, suy nhược, thiếu máu, tăng transaminase
gan, liệt các đầu chi, rụng tóc,…
− Giai đoạn biến chứng: khi các triệu chứng lâm sàng càng trở nên trầm trọng hơn,
gan, thận và lách sưng to, viêm phế quản, đái tháo đường,…có thể dẫn đến bệnh
ung thư (da, phổi).
Liều độc [11]
Liều gây chết của As2O3 được ước lượng vào khoảng 2 mg/kg.
Tiêp xúc nhiều lần lặp lại với liều 20 – 60 µg/kg/ngày có thể gây các triệu chứng
ngộ độc mãn tính.
Liều độc của các hợp chất arsen hữu cơ thường cao hơn.
Liều độc thay đổi theo khả năng dung nhận của từng người.
Điều trị ngộ độc [11]
Ngộ độc cấp tính
- Gây nôn bằng ipeca hay rửa dạ dày với nước lòng trắng trứng.
- Cho uống than hoạt (than có ái lực tương đối yếu với muối arsen vô cơ).
- Trung hòa chất độc bằng các chất giải độc như dung dịch có sulfur, muối Fe+3,
MgO.
Ngộ độc mãn tính
Chữa các triệu chứng như uống thuốc trợ tim, lợi tiểu, kết hợp với phương pháp vật
lý trị liệu.
2.1.4 Giới hạn cho phép của arsen
Lượng arsen đưa vào cơ thể hàng ngày không được vượt quá 0,002 mg/kg thể trọng.
Giới hạn về hàm lượng arsen trong các loại nước, trong thực phẩm, trong không khí
và bụi được trình bày trong bảng 2.1., 2.2., 2.3. [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7]
6
.
Khóa luận tốt nghiệp dược sĩ đại học
Bảng 2.1.
.
Tổng quan tài liệu
Giới hạn arsen trong nước theo tiêu chuẩn Việt Nam
Loại nước
Giá trị giới hạn µg/ml
Nước khoáng thiên nhiên
và nước uống đóng chay
0,01
Nước ngầm
0,05
Tiêu chuẩn
QCVN 61:2010/BYT
QCVN 09 :
2008/BTNMT
0,01 (cấp nước sinh hoạt)
QCVN 08 :
2008/BTNMT
0,02 (phải áp dụng
công nghệ xử lý phù hợp)
Nước mặt
0,05 (tưới tiêu thủy lợi)
0,1 (giao thông thủy và mục đích
khác)
QCVN 24:
2009/BTNMT
Bảng 2.2.
Nước thải công nghiệp
0,05 (các nguồn nước được dùng
cho mục đích cấp nước sinh
hoạt)
0,1 (các nguồn nước không dùng
cho mục đích cấp nước sinh
hoạt)
Giới hạn arsen trong thực phẩm theo tiêu chuẩn của Bộ Y Tế
Tên thực phẩm
Giá trị giới hạn (mg/kg hoặc mg/l)
Các sản phẩm sữa dạng bột
0,5
Các sản phẩm sữa dạng lỏng
0,5
Các sản phẩm phomat
0,5
Các sản phẩm chất béo từ sữa
0,5
Các sản phẩm sữa lên men
0,5
Dầu và mỡ động vật
0,1
Bơ thực vật, dầu thực vật
0,1
Rau khô, quả khô
1,0
Chè và sản phẩm chè
1,0
Cà phê
1,0
7
.
Khóa luận tốt nghiệp dược sĩ đại học
.
Tổng quan tài liệu
Cacao và các sản phẩm cacao
1,0
Gia vị (không bao gồm bột cà ri)
5,0
Bột cà ri
1,0
Muối ăn
0,5
Đường
1,0
Mật ong
1,0
Nước khoáng thiên nhiên
0,01
Nước uống đóng chai
0,01
Nước chấm
1,0
Dấm
0,2
Bảng 2.3.
Giới hạn arsen trong không khí và bụi theo quy chuẩn Việt Nam
Giá trị giới hạn (mg/m3)
Tên chất
20 (nhà máy, cơ sở đang hoạt động)
Bụi arsen và hợp chất
10 (nhà máy, cơ sở xây dựng mới)
0,03 (thời gian trung bình: giờ)
Arsen, hợp chất tính theo As
0,005 (thời gian trung bình: năm)
0,3 (thời gian trung bình: giờ)
Arsen hydrua (arsin)
0,05 (thời gian trung bình: năm)
2.1.5 Nguồn ô nhiễm arsen
Trong công nghiệp [31]: Arsen dùng để
Chế thủy tinh trong suốt và chế chất màu, dùng trong công nghệ nhuộm giấy.
Phối hợp trong một vài hợp kim với một lượng nhỏ (0,3 – 0,5 %) để tinh chế quặng,
tăng độ cứng và độ chịu nhiệt, được thêm vào để nấu chảy chì làm kim loại cứng
hơn và giúp sự tạo hình cầu của viên đạn chì.
Làm ống nước, mạ điện, thu hồi cadimi, sản xuất muối kẽm, thuộc da, thuốc
súng,…
Trong nông nghiệp
Arsen được sử dụng để chế tạo thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật, thuốc diệt
cỏ,…
8
.
Khóa luận tốt nghiệp dược sĩ đại học
.
Tổng quan tài liệu
Trong nước:
Nguồn arsen tự nhiên hiện diện trong các nguồn nước như: nước sông, nước hồ,
nước khoáng nóng ở vùng công nghiệp khai thác quặng, luyện kim; trong nước
ngầm do lượng đáng kể vi sinh vật chuyển hóa arsenic từ khoáng không tan thành
arsenic tan thấm vào các lớp nước ngầm trong đất.
Trong thực phẩm [14]
Arsen được sử dụng trong thực phẩm như thêm trực tiếp vào thức ăn để nuôi
gia cầm và heo để tăng trọng.
Ngoài ra còn có sự ô nhiễm do các chế phẩm được đựng trong bao bì bằng
sắt và nhôm.
Trong không khí [18]
Người ta ước tính rằng tổng cộng 575 tấn asen được thải ra bầu không khí ở châu
Âu (1990) chủ yếu là kết quả của quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch và các
nguồn văn phòng phẩm. Ở Anh, ước tính tổng lượng phát thải asen hàng năm vào
năm 1996 là 51 tấn. Tổ chức Y tế Thế giới (W.H.O.) (2000) cho thấy nồng độ của
asen trong không khí ở khu vực nông thôn dao động từ 1 - 10 ng/m3 ở khu vực
thành thị từ 3 - 30 ng/m3.
2.1.6 Tình trạng ô nhiễm arsen hiện nay [19] [40]
Trên thế giới
Sự hiện diện của arsen trong nguồn nước sinh hoạt là vấn đề đang được quan tâm
tại nhiều quốc gia trên thế giới như Ấn Độ, Bangladesh, Trung Quốc, Mỹ, Canada,
Mehico,…Bangladesh được đánh giá là nơi có mức ô nhiễm arsen cao nhất trên thế
giới, với nguy cơ gây tử vong ước tính khoảng 3.000 người mỗi năm do ngộ độc
arsen từ nước.
Tại các nước phát triển, arsen được tìm thấy trong nước và các hoạt động công
nghiệp như khai khoáng, sản xuất nhiên liệu,…
Một công trình nghiên cứu cho thấy vấn đề ô nhiễm arsen trong nước ảnh hưởng
đến cuộc sống của người dân ở khoảng 17 nước trên thế giới – trong đó có nửa tỷ
dân khu vực sông Hằng.
Tại Việt Nam
Từ năm 1995 đến năm 2000, nồng độ arsen trong các mẫu nước khảo sát ở khu vực
thượng lưu sông Mã, Sơn La, Phú Thọ, Bắc Giang, Hưng Yên, Hà Nội, Hà Nam,
Nam Định, Thanh Hóa,…đều vượt chuẩn cho phép đối với nước sinh hoạt.
9
.
Khóa luận tốt nghiệp dược sĩ đại học
.
Tổng quan tài liệu
Năm 2003 – 2005, dưới sự hỗ trợ của UNICEF, một cuộc khảo sát nồng độ arsen
trong nước tại 17 tỉnh đồng bằng ở 3 miền Bắc, Trung, Nam. Kết quả khảo sát cho
thấy nguồn nước giếng khoan của các tỉnh vùng lưu vực sông Hồng như Hà Nam,
Nam Định, Hà Tây, Hưng Yên, Hải Dương và các tỉnh An Giang, Đồng Tháp thuộc
lưu vực sông Mekông đều bị nhiễm arsen với nồng độ rất cao.
2.2
CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ARSEN
2.2.1 Định tính arsen [9] [21] [22]
Định tính arsen (III)
Phản ứng Bougault:
Dựa trên sự khử những oxit của arsen bởi acid hypophosphorơ trong môi trường
acid, cho các arsen kim loại ở trạng thái giao trạng có màu nâu đen. Phản ứng nhanh
ở nhiệt độ cao và với những hợp chất As (III) hơn là với As (V).
Phản ứng được xúc tác bởi vết iod và chỉ thực hiện trong môi trường không có chất
oxy hóa, nhất là phải loại bỏ hoàn toàn acid nitric và những dẫn chất nitơ nếu mẫu
thử được vô cơ hóa bằng phương pháp dùng acid sulfo – nitric.
Độ nhạy của phản ứng là 10 µg.
Phản ứng với các muối đồng:
Cho dung dịch Na2HAsO3 vào dung dịch Cu2+ rất loãng, khi đó kết tủa Cu3(AsO3)2
màu vàng lục tách ra, phản ứng được thực hiện trong môi trường NaOH.
Kết tủa này tan trong kiềm dư, màu dung dịch sẽ chuyển sang màu xanh theo phản
ứng:
Cu3(AsO3)2 + 12 OH- → 3 CuO22- + 2 AsO33- + 2 H2O
Nếu đun sôi dung dịch thì sẽ có kết tủa Cu2O màu đỏ.
Phản ứng này dùng để phân biệt As (III) và As (V). Các chất khử có khả năng khử
các muối Cu2+ cho ra Cu2O trong cùng điều kiện cản trở phản ứng.
Phản ứng với AgNO3:
Cho dung dịch AgNO3 vào dung dịch As (III), khi đó sẽ có kết tủa màu vàng bạc
arsenit xuất hiện theo phản ứng sau:
3 Ag+ + AsO33- → Ag3AsO3 ↓
Kết tủa thu được tan trong HNO3, CH3COOH. Khi trung hòa dung dịch bằng NH3
thì kết tủa xuất hiện trở lại.
Định tính arsen (V)
10
.
Khóa luận tốt nghiệp dược sĩ đại học
.
Tổng quan tài liệu
Phản ứng với AgNO3:
Cho dung dịch AgNO3 tác dụng với dung dịch arsenat sẽ tạo kết tủa màu nâu sậm
của bạc – arsenat theo phản ứng sau:
3 Ag+ + AsO43- → Ag3AsO4 ↓
Arsenit tạo với Ag+ kết tủa Ag3AsO3 màu vàng, khi dung dịch chứa As (III) tiếp
xúc với chất oxi hóa sẽ chuyển thành As (V), phản ứng tạo kết tủa Ag3AsO4 màu
nâu sậm gây nhầm lẫn.
Kết tủa Ag3AsO4 tan trong dung dịch NH3, nếu acid hóa môi trường thì kết tủa
Ag3AsO4 lại xuất hiện.
Phản ứng với hỗn hợp Mg:
Cho arsenat phản ứng với hỗn hợp (MgCl2 + NH3 + NH4Cl), kết tủa màu trắng
magie – amoni – arsenat được tạo thành:
HAsO42- + Mg2+ + NH3 → MgNH4AsO4↓
Với arsenit, kết tủa không tạo thành, vì vậy phản ứng này dùng để phân biệt As (III)
và As (V) hoặc dùng để phân tách chúng.
Phản ứng với amoni molypdat:
Cho arsenat phản ứng với hỗn hợp [(NH4)2MoO4 + NH4NO3 + HNO3] và đun sôi,
kết tủa màu vàng được tạo thành:
12 (NH4)2MoO4 + NH4AsO4 + 2 HNO3 → (NH4)3[H4As(Mo2O7)6]↓ + 10 H2O
+ 24 NH4NO3
Arsen (III) không cho phản ứng này.
Các phản ứng chung để phát hiện As (III) và As (V)
Phản ứng tạo arsin (H3As)
Phản ứng này thực hiện được khi lượng arsen rất nhỏ (< 0,1 mg).
Đầu tiên thực hiện phản ứng khử As (V) về As (III):
2 Fe2+ + HAsO42- + 3 H+ → 2 Fe3+ + AsO2- + 2 H2O
Phản ứng khử As (III) thành H3As bằng Zn trong môi trường acid:
AsO2- + 3 Zn + 7 H+ → 3 Zn2+ + H3As + 2 H2O
Khí arsin không màu được nhận biết bằng các phương pháp sau:
11
.
- Xem thêm -
.PDF 
60 
3 
121 
