CHƯƠNG 1. Tổng quan về chi [9], [13] 1. Giới thiệu chung Trong bảng hệ thống tuần hoản các nguyên tế hóa học, nguyên tổ chi có số thir tự 82, thuộc nhỏm IVA, chu ky VI. Cấu hình electron của chỉ là [Xe]4f“5đ'°6s”óp”.
Chi trong tự nhién chiém khoảng 0,0016 % khối lượng vỏ Trải đất, phân bế trong 170 khoáng vật khác nhau nhưng quan trọng nhất là galena (PbS), anglesite (PbSO,) vả cerussite (PbCO ), ham lượng chi trong các khoáng sản lần lượt là 88 %, 68 % va 77 %. Tính chất vật lý và hóa học của chì 1. Tinh chất vật by Chi là kim loại có màu xám, có khối lượng riêng lớn. Chỉ có 18 đồng vị, trong đỏ có 4 đồng vị thiên nhiên là TMPb (chiếm 1,48 %), “Pb (chiếm 23,6 %), “Pb (chiếm 22,6 %) va ?°*Pb (chiếm 52,3 %).
Đồng vị phóng xạ bẻn nhất của chi là ”'?Pb có chu ky bán hủy là 3.1: Một số hang số vật hy quan trọng của chi Năng lượng ion hóa (kJ.mol') i lượng riêng (g. Tinh chat hóa học e Tác dụng với oxi Chi bị oxi hóa ở diéu kiện thường tạo thành ming oxit bảo vệ cho kim loại. Khi đun nóng trong không khí, chỉ bị oxi hóa dần đến hết tạo ra PbO. 2Pb+Ó, ——»2PbO Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Huynh Hong Thuy e Tac dụng với các phi kim khác Chi tác dụng được với các halogen, lưu huynh tạo thành muối.
Pb+S——>PbS } Pb+Cl,——+PbCI, ‡ e Tac dụng với nước Chi phản ứng chậm với nước khi có mặt của oxi tạo ra hidroxit. Với axit có tinh oxi hóa: Chỉ chi tác đụng với dung dich H;SO, có nông độ thấp hơn 80 % tạo ra lớp mudi khó tan, người ta đã lợi dụng tính chất nảy để ché tao ắc quy chì. Còn với H;SO, đặc chi rất dé tan do tạo hợp chất dé tan Pb(HSO,); không bảo vệ được chi khỏi bị axit tiếp tục tác dụng. Pb+H,SO, ~>PbSO, +SO, †+2H,O PbSO, + H,SO, — Pb(HSO,), Nhưng với axit HNO;, chỉ tác đụng ở bat ky nông độ nao đều tạo ra Pb(NO )>.
Tuy nhiên do Pb(NO;); khó tan trong HNO, đặc, dé tan trong nước nên chỉ dé tan trong HNO, loãng, khó tan trong HNO; đặc. 3Pb +8HNO, -›3Pb(NO,), + 2NO + 4H,O Chỉ cũng để tan trong axit axetic và một số axit hữu cơ khác khi có mặt oxi: 2Pb + 4CH,COOH +0, —›2Pb(CH,COO), +2H,O Đặc biệt, chi còn có thé tan được trong dung dịch kiềm đặc nóng Pb+2KOH+2H,O->K. Tính chất vật lý và tính chất hóa học của hợp chất chi 1. Chi oxit - Chỉ có hai oxit là PbO, PbO, va hai oxit hỗn hợp lả chỉ metaplombat Pb;O; (hay PbO.PbO;), chì orthoplombat Pb;O, (2PbO.
Trang 4 Khỏa luận tốt nghiệp SVTH: Huynh Hồng Thúy - Monooxit PbO là chat rắn cé hai dang: PbO — a màu đỏ va PbO — B mau vàng, PbO tan chút ít trong nước nên chỉ có thé tương tác với nước khi cỏ mat oxi. PbO tan trong axit va kiểm mạnh, khi dun nóng trong không khí bị oxi hóa thành Pb,O,. Đioxit PbO, là chất ran mau nâu đen, có tính lưỡng tính nhưng tan trong kiểm dé hơn trong axit. Khi dun nóng PbO, mắt dan oxi biến thành các oxit trong dé chi có số oxi hóa thấp hơn: PbO, Sou" »Pb,O, 14-439 >Pb,O, SOE PhO (Nau den) (Vang do) (Đỏ) (Vàng) Chỉ orthoplombat (Pb;Os) hay còn gọi 14 minium, là hợp chat của Pb có các số oxi hóa +2, +4.
Nó là chat bột mau đỏ da cam, được dùng chủ yếu đẻ sản xuất thủy tinh pha lê, men đỏ sứ vả đỗ sắt, làm chat mau cho sơn (sơn trang trí và sơn bảo vệ cho kim loại không bị ri). L1 32 Chi hidroxit Pb(OH); là chất kết tủa màu trắng, không tan trong nước. Khi đun nóng dé mắt nước bién thành oxit. Pb(OH), là chất lưỡng tinh, Tác dụng với axit, tan trong dung dich kiểm mạnh tạo thành muối hiđroxoplombit.
Pb(OH); + 2HCI > PbCl; + 2H,0 Pb(OH); + 2KOH >K,[Pb(OH),] Muối hiđroxoplombit dé tan trong nước va bị thủy phân mạnh nên chỉ bén trong dung địch kiềm dư. Các muối của chì Các muối Pb(II) thường là tinh thé có cấu trúc phức tạp, không tan trong nước trừ Pb(NO;);, Pb(CH;COO);. lon Pb(II) có thể tạo nhiều phức với hợp chất hữu cơ, điển hình là với dithizon ở pH = 8,5 - 9,5, tạo phức màu đỏ gach. Các dihalogenua chì là chat rắn không màu, trừ Pbl; màu vang, tan ít trong nước lạnh nhưng tan nhiêu hơn trong nước nóng.
Tất cá các dihalogenua có thể kết hợp với halogenua kim loại kiểm MX tao thành hợp chất phức kiêu M;[Pb(X),]. Sự tạo phức này giải thích khả năng dé hỏa tan Trang Š Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Huynh Hong Thủy của chỉ dihalogenua trong dung dịch đậm đặc của axit halogenhidric và mudi của chúng. Ứng dụng Chi la thành phan chính tạo nên ắc quy sử dụng cho xe, chất nhuộm tring trong son. Chỉ được sử dụng như thành phan mau trong trang men, được ding lam các tam ngân để chống phỏng xạ hạt nhan.
Vai trò sinh học Chi là một trong những nguyên tổ có độc tinh cao với sức khỏe của con người va động vật. Khi hàm lượng chỉ tích lũy trong cơ thé vượt quá ngưỡng cho phép, nó sẽ thay thế canxi trong xương tác động đến tủy vả ức chế một số enzim quan trọng gây ảnh hướng đến quá trình hình thành huyết cầu tố. Bởi vì chỉ đã ức chế một số sản phẩm trung gian trong quá trình tổng hợp máu dẫn dén không tạo được hỏng cầu như delta-aminolevulinic axit hay còn gọi là ALA-dihidraza enzym I (HOOC-(CH)-CO- CH(NH;)-COOH), là một chat trung gian quan trọng dé tổng hợp porphobilinogen [2]. Ngoài ra đối với con người, nhiễm độc chi gây bệnh vẻ tai, mũi, họng, phế quan, máu, gan, xương và các bệnh ngoài đa.
Người lớn sẽ có triệu chứng than phiển, đau tê ở đầu ngón chân, tay, bắp thịt mỏi yếu, nhức đầu, đau bụng, tăng huyết áp, thiểu máu, giảm tri nhớ, thay đổi tâm trang, hư thai, kém sản xuất tinh trùng. Nếu để lâu thi bệnh trở thành mãn tính, đưa tới suy thận, tn thương than kinh ngoại vi, giảm chức năng não bộ. Đặc biệt đối với trẻ em, tác hại của chỉ ảnh hưởng nghiêm trọng hơn, nhất là trẻ dudi 6 tuổi (hệ thần kinh còn non yếu và khả năng thải độc của cơ thé chưa hoàn chinh). Trong khi đó, trẻ em có mức hap thụ chi gap 4-5 lan người lớn, thời gian bán phân hủy chì cũng lâu hơn nhiều so với người lớn.
Trẻ em từ 6 tuổi trở xuống và phụ nữ có thai lả những đối tượng mẫn cảm với những ảnh hưởng nguy hại đến sức khỏe đo chỉ gây ra. Thực vật trồng trẻn đất bị nhiễm chi, sẽ hấp thụ va tích tụ kim loại nay lại sau đó chuyển qua động vật qua đường tiêu hóa. Vì thế, chỉ không được sử dụng làm thuốc Trang 6 Khỏa luận tốt nghiệp SVTH: Huyn h Hong Thủy Chỉ xâm nhập vào cơ thể người qua nước uống, không khí bị ô nhiễm, thức ăn là động vật và thực vật bị nhiễm chi. Do đó cân phải xác định hàm lượng chỉ trong lương thực, thực phẩm, ở đây trong các thức uéng đường phỏ pho biến nhất.
Các phương pháp xác định chỉ 1. Phương pháp trắc quang Tác giá Nguyễn Kim Chiến đã nghiên cứu, xác định một số ion kim loại nặng trong thực phẩm bang phương pháp chiết - trắc quang. trong đó xác định chi bằng phan ứng tạo phức đaligan với 2 phối tử PAN vả SCN trong dung mỗi hữu cơ là rượu isoamylic trong 30 mẫu rau, củ, quả trên địa bản huyện Tir Liêm va Đông Anh, Ha Nội, Ở khoảng néng độ của chỉ từ 0.1 - 1,010” M thu được phương trình đường chuẩn A = 0,3429C,10° + 0,1002 với sai số la 0,625 % khi phân tích mẫu giả. Kết qua phân tích cho thấy các mẫu rau đều đạt tiêu chuẩn cho phép vẻ rau an toàn của Bộ Nông nghiệp va phát triển nông thon [1].
Phương pháp chuẩn độ Ông Zhou Nan đã xác định chỉ bằng phương pháp chuẩn độ tạo phức với HEDTA, sau khi tách chi dưới dang mudi sunfat bằng phương pháp kết tủa. Pb(C1O,)> được kết tủa bằng cách đun nhẹ trong H;SO; 3,6 M, PbSO, chưa bao hòa và giải phóng các ion lạ. Kết tủa được lọc lay, hoan tan trong HEDTA dư, chuan độ ngược với lượng Zn(II) ở pH = 5,0 - 5,5; sử dụng hỗn hợp chi thị xylenol da cam va catechol tim cho điểm tương đương sắc nét hơn. Độ lệch chuẩn của phương pháp tương ứng 60 mg chi là 0,35 mg.
Phương pháp đã được sử dụng thành công dé xác định chỉ trong hợp kim kim loại màu [22]. Phương pháp Von — Ampe hòa tan Công trình nghiên cửu của hai tác giả Nguyễn Minh Quý (Khoa Công nghệ Kĩ thuật phân tích, Trường Cao đẳng hóa chất) vả Trằn Chương Huyền (Khoa Hóa, Đại học KHTN, Đại học Quốc gia Hà Nội) vao năm 2010 với nội dung như sau xác định đồng thời chỉ (Pb*") và cadimi (Cd””) trên điện cực paste cacbon biến tính với HgO bằng phương pháp Von - Ampe hòa tan hap thụ catot. Kết quả thu được: |, hòa tan của Pb”' và Cd’ trên điện cực paste cacbon biến tính với HgO đạt được độ lặp lại tốt: RSD = 2,3 % (n = 9) đối với Pb** và 2,6 % (n = 9) đối với Cđ””. Giới hạn phát hiện mà phương pháp đạt được thấp: LOD = 0,3 = 0,4 ppb đối với cả Pb và Cd ở Ey, = - 1,2 V; Trang 7 Khỏa luận tốt nghiệp SVTH: Huynh Hong Thúy Up = 90 s, độ nhạy cao (160 — 24 nA.ppb'” doi với Pb; 170 — 260 nA.ppb'' đổi với Cd).
Giữa |, va nồng độ ion kim loại (Pb" và Cd") có tương quan tuyến tính tốt trong khoảng 2 + 50 ppb với hệ số tương quan R > 0,998 [10]. Phương pháp quang phổ plasma ghép nỗi khối phổ (ICP-MS) Bằng phương pháp ICP - MS, tác giả Huỳnh Văn Trung, Nguyễn Xuân Chiến, Đặng Kim Tại đã tiến hành nghiên cửu đánh giá hàm lượng các kim loại trong gạo dé xác định nguồn gốc địa lý của chúng từ 13 tỉnh ở 3 miễn khác nhau. Kết quả thu được hệ số biến thién CV (%) từ 0,5 % đến 4,5 %, sai số tương đối đưởi 5 %, hiệu suất thu hỏi dat từ 94,18 % đến 103,12 %. Ham lượng trung bình của Pb trong các mẫu gạo miền Trung thi cao hơn miễn Nam va miễn Bắc.
Nhóm gạo có hàm lượng Pb trung bình thấp nhất là Ha Tinh (0,057 mgkg”) vả cao nhất là Can Thơ (0,311 mg. Mẫu gạo có ham lượng Pb lớn nhất là Zmin của Can Thơ (0,342 mg.kg `) và thấp nhất là gạo Khang Dân của Hà Tinh (0,026 mg.