Luận án tiến sĩ: Chế tạo cột vi chiết để xác định chất clo dễ bay hơi trong môi trường nước

• Trường học: Trường Đại Học
• Chuyên ngành: Hóa Học
• Đề tài: Nghiên Cứu Chế Tạo Cột Vi Chiết Để Xác Định Chất Clo Dễ Bay Hơi Trong Nước
• Loại tài liệu: Luận Án
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Các hợp chất hữu cơ bay hơi và độc tính của chúng
• 1.2. Tính chất của một số chất cơ clo dễ bay hơi
• 1.3. Các phương pháp xác định Cl-VOC trong mẫu nước
• 1.3.1. Phương pháp bơm mẫu trực tiếp
• 1.3.2. Phương pháp chiết lỏng - lỏng
• 1.3.2.1. Phương pháp vi chiết đơn giọt (SDME)
• 1.3.2.2. Phương pháp vi chiết phân tán lỏng lỏng (DLLME)
• 1.3.3. Phương pháp sục khí và bẫy chất
• 1.3.4. Phương pháp sục khí tuần hoàn
• 1.3.5. Phương pháp lấy mẫu không gian hơi

I. Tính cấp thiết của đề tài

Các hợp chất dễ bay hơi, đặc biệt là chất clo dễ bay hơi (Cl-VOC), đang trở thành mối quan tâm lớn trong nghiên cứu môi trường. Chúng bao gồm các hợp chất hữu cơ như điclometan, tetraclometan, và nhiều chất khác có trong nhiên liệu. Các chất này có áp suất hơi lớn hơn 13,3 Pa ở 25°C, cho thấy tính dễ bay hơi của chúng. Việc sử dụng rộng rãi các hóa chất này trong công nghiệp và sinh hoạt đã dẫn đến sự hiện diện của chúng trong môi trường nước và không khí. Nghiên cứu cho thấy Cl-VOC có thể gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người và hệ sinh thái, ngay cả ở nồng độ thấp. Chúng có thể gây ra các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng như ung thư và đột biến gen. Do đó, việc phát triển các phương pháp phân tích và xác định Cl-VOC trong nước là rất cần thiết.

II. Các phương pháp tách chiết và làm giàu mẫu

Để phân tích Cl-VOC trong nước, việc tách chiết và làm giàu mẫu là rất quan trọng. Nhiều phương pháp đã được phát triển, bao gồm phương pháp bơm mẫu trực tiếp, chiết lỏng - lỏng, và sục khí. Mỗi phương pháp đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Phương pháp bơm mẫu trực tiếp có thể bị ảnh hưởng bởi nền mẫu, trong khi phương pháp chiết lỏng - lỏng có thể làm giảm khả năng phân tích do sử dụng dung môi. Phương pháp sục khí và bẫy chất cho phép xác định nhiều chất hữu cơ nhưng yêu cầu thiết bị đắt tiền và phức tạp. Để khắc phục những nhược điểm này, nghiên cứu đã tập trung vào việc phát triển cột vi chiết pha rắn mao quản hở (OT-SPME) với màng hấp phụ chất phủ bên trong, nhằm nâng cao hiệu quả tách chiết Cl-VOC.

III. Nghiên cứu chế tạo cột vi chiết OT SPME

Luận án tập trung vào việc chế tạo cột vi chiết OT-SPME với màng hấp phụ chất phủ bên trong. Mục tiêu là phát triển một công cụ hiệu quả để tách chiết Cl-VOC trong không gian hơi của mẫu nước. Nghiên cứu đã lựa chọn các chất và vật liệu có khả năng hấp thu tốt nhất cho màng pha tĩnh. Kết quả cho thấy cột vi chiết OT-SPME có thể tách chiết Cl-VOC với hiệu quả cao, đồng thời đánh giá độ bền và hiệu quả sử dụng của cột trong quá trình phân tích. Việc kết hợp cột vi chiết với phương pháp sắc ký khí đetectơ khối phổ (GC/MSD) đã cho phép xác định nồng độ Cl-VOC trong các mẫu nước thực tế, từ đó đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường nước.

IV. Đánh giá hiệu quả và ứng dụng thực tiễn

Kết quả phân tích cho thấy nồng độ Cl-VOC trong các mẫu nước mặt ở Hà Nội đều thấp hơn các giá trị cho phép theo tiêu chuẩn nước mặt của Châu Âu và Nhật Bản. Điều này cho thấy cột vi chiết OT-SPME không chỉ có khả năng tách chiết hiệu quả mà còn có thể được ứng dụng rộng rãi trong việc phân tích ô nhiễm môi trường nước. Nghiên cứu này không chỉ đóng góp vào việc phát triển công nghệ tách chiết mà còn cung cấp dữ liệu quan trọng về tình trạng ô nhiễm Cl-VOC trong nước, từ đó hỗ trợ các cơ quan chức năng trong việc quản lý và bảo vệ môi trường.