CHƯƠNG 1: TÔNG QUAN 1. Dai cương về các tính chat của thủy ngân 1. Đặc tính nguyên tir và tính chất hóa lí Thủy ngân (ký hiệu Hg) là nguyên tố hóa học thuộc 6 80, nhóm IIB, chu kì 6 trong bang tuần hoàn các nguyên tổ hóa học. Một số hang số lý hóa của thủy ngdn\031.26) Câu hình electron [Xe] 4f5d!%6s? Nguyên tử khôi 200,59 Nang lượng lon hóa, eV trắng bạc nhưng trong không khí âm, bị bao phủ bởi màng oxit nên mat ánh kim.
Hoi thủy ngân hầu như hoàn toàn gồm những phân tử đơn nguyên tử như các khí hiếm. Ở 25 °C áp suất hơi bão hòa của thủy ngân là 1,9.) Thủy ngân là kim loại hoạt động kém, thủy ngân chỉ tan trong axit có tính oxi hóa như H:SO: đặc, HNO; và không phản ứng với các axit loãng như HCl, HaSO: loãng. Thủy ngân không tic dụng với Ó› ở nhiệt độ thường, ở 300°C tạo thành HgO nhưng phân hủy lại thành Hg ở nhiệt độ cao hơn. Thủy ngân có ái lực với lưu huỳnh.
có thê tác dung với lưu huỳnh ở nhiệt độ thường. Ngoài ra, thủy ngân có thé hòa tan nhiều kim loại dé tạo thành hỗn hồng nhul2”): ¢ Hỗn hông Cd/Hg được sử dụng làm điện cực dương trong pin Weston. ¢ Hon hồng Na/Hg được sử dụng làm tác nhân khử. ¢ Hỗn hong bạc (x>50% Hg, 35% Ag, 13% Sn, 2% Cu theo khối lượng) được ding trong nha khoa.
Khóa luận tốt nghiệp Bui Phước Hùng Thủy ngân nguyên tử hấp thụ các bức xạ có bước sóng 184,9 nm và 253,7 nm cho phô hấp thụ đặc trưng. Do đó, tính chat này được ứng dụng dé phân tích hàm lượng vết của thủy ngân trong mẫu bằng phương pháp AAS. Thủy ngân trong tự nhiên, trong sản xuất và đời sống Thủy ngân được biết đến từ khoảng 1500 năm trước công nguyên, là một nguyên 16 rất hiém trong vỏ trái đất, trữ lượng của nó chỉ khoảng 0,08 ppm. corderoite (Hg3S2Cl2), livingstonite (HgSb:Ss) và một số quặng khác!“ Trong đó, cinabar là quặng phố biến nhất.
Thay ngân có nhiều đông vị như: !*Hg, Hg, 197Hg, !9*Hg, !9Hg, 209Hg, 20!1Hg, 292Hg, 23H, 204Hg, 205Hg,261 Thủy ngân bị phát tán trong khí quyên qua quá trình bay hơi do chưng cất các hợp chất thủy ngân từ bề mặt trái đất. Các hoạt động sản xuất của con người là nguyên nhân chính làm tăng hàm lượng của thủy ngân trong khí quyền. Thủy ngân được thải ra từ các phân xưởng của nhà máy sản xuất thủy ngân, luyện thủy ngân từ quặng, từ các ngành sản xuất công nghiệp, xử lý hóa chất và rác thải y tế, quá trình đốt than đá, rác thai.) Trước đây, thủy ngân được dùng nhiều trong điều chế bạc và vàng bằng phương pháp hỗn héng hay sản xuất xút va clo bằng phương pháp điện phân dung dich NaCl dùng cực âm thủy ngân. Tuy nhiên, đo tác động xấu đến môi trường nên phương pháp này hầu như đã bị loại bỏ.
Ngoài ra, thủy ngân còn được sử dụng trong các ngành chế tạo các dụng cụ nghiên cứu khoa học và dụng cụ thí nghiệm, các ngành công nghệ điện, điện tử như chế tạo các đèn hơi thủy ngân, các máy nắn và ngắt dòng. Bên cạnh đó, thủy ngân có vai trò quan trọng với kha năng tạo hỗn hong, có ứng dụng rộng rãi trong nha khoa, chế tạo ắc quy,.?? Thủy ngân được sử dụng trong một số thuốc như Hg›Cl› có trong thuốc lợi tiêu, thuốc sát trùng, HẹC]› trong các thuốc chữa giang mai, thuốc khử trùng.?€! Các hoạt động sản xuất này hang năm thải vào dat, nước và sau đó xuất hiện trong không khí một lượng lớn thủy ngân gây ra những tác động xau đến các loài sinh vật và đặc biệt là con người. Khóa luận tốt nghiệp Bui Phước Hùng 1. Các con đường xâm nhập vào cơ thể Thủy ngân có thé xâm nhập vào cơ thể người qua đường hô hấp do thủy ngân kim loại dé bay hơi ở nhiệt độ thường.
Một m° không khí bão hõa hơi thủy ngân ở 20°C chứa khoảng 15 mg thủy ngân, cao hơn mức cho phép 1500 lan. Hoi thủy ngân hít vào được hấp thu vào phôi. từ đó xâm nhập vào não gây rối loạn thần kinh. Thủy ngân cũng có thé được hap thụ qua da, tuy nhiên kém hơn đường hô hap.
Mặt khác chất độc thủy ngân bám trên da có thé đi vào cơ thé qua miệng. Khi tay tran tiếp xúc với thủy ngân trên da sẽ còn lại oxit thủy ngân rất nhỏ và mịn mà mắt thường không thẻ nhìn thay được. từ đó chất độc có thê đi vào cơ thé qua miệng. Thủy ngân có thê nhiễm qua miệng do ăn phải thức ăn có nhiễm thủy ngân.
Cá là loại thực phẩm có hàm lượng thủy ngân tương đối cao, tùy thuộc vào môi trường sống của chúng. Do đó, thủy ngân được tích lũy trong cơ thé người đến một lượng nhất định sẽ gây ra các dấu hiệu nhiễm độc rõ rệt. Tác hại đối với con người Thủy ngân và các hợp chat của thủy ngân đều độc. Thủy ngân kim loại Hg là một chất độc đối với tế bào, tác dụng của nó rất phức tap, Hg gây thoái hóa tô chức, tạo thành các hợp chat protein rất dé tan làm tê liệt chức nang của các nhóm thiol (-SH), các hệ thong men cơ bản và oxi hóa — khứ của tế bào.
Hit thở không khí có nòng độ Hg Img.m? trong thời gian dài có thé bị nhiễm độc (từ 1 - 3 mg.m2 có thê gây viêm phôi cấp). Tiếp xúc lâu dai với nồng độ Hg 0.m? có nguy cơ nhiễm độc với triệu chứng cô điện như run. Hg ở nông độ thấp từ 0,06 — 1 mg.m2 gây ra các triệu chứng mat ngủ, ăn kém ngon. Thủy ngân (II) clorua Là hợp chat vô cơ của Hg thường gặp.
có độc tinh rất cao, theo Douris, độc tính của thủy ngân (ID clorua qua đường miệng như sau: - Từ 1 gam trở lên, một lan: gây nhiễm độc siêu cấp tinh, tử vong nhanh. - Từ 150 — 200 mg, một lan: gây nhiễm độc cấp tính, thường tử vong.5 — 1,4 gam, trong 24 giờ: gây nhiễm độc mãn tinh. Khóa luận tốt nghiệp Bui Phước Hùng - 0.007 mg, trong 24 giờ: có thé gây nhiễm độc cho những người kém sức chịu đựng. Thủy ngân [Hg(CN);] xianua Thủy ngân xianua là chất rất độc.
Một người khỏe mạnh cho udng 0.13g Hg(CN)2 có thé chết sau 9 ngày, với các triệu chứng nhiễm độc thủy ngân. Các hợp chất thủy ngân hữu cơ Chúng thường gây ra các rối loạn tiêu hóa, thận và thần kinh, dé đàng đi qua màng tế bào sinh học, cư trú trong các mô mỡ. Sơ lược ve son môif3?! Son môi là sản phẩm được xếp vào nhóm mỹ phẩm dùng trên da. Chúng được dùng cho vùng môi nhằm mục đích bào vệ, giữ âm, làm đẹp cua phái nữ.
Son môi hiện nay rất đa dang về chủng loại như dang rắn. dang lỏng, dạng kem. Son môi là hỗn hợp khan của chất béo, dau và sáp. Thành phan cơ ban của son môi có thẻ chia ra thành các nhóm sau: 1.
Dau lỏng: đầu khoáng, dau thầu dau. Các chất déo: petrolatum, lanolin,. Các chất rắn: ceresin, sap ong,. Sap có nhiệt độ nóng chảy cao: sắp carnauba.
Son môi ngày càng trở nên phô biến với nhiều độ tuôi của phái nữ, việc sử dụng thường xuyên và lâu dai, đặc biệt son môi có thể xâm nhập cơ thé qua đường ăn uống nên nguy cơ tích lũy thủy ngân có trong son cao hon han so với các loại mỹ phẩm dùng trên đa khác. Do đó, việc xác định và kiểm tra giới hạn thủy ngân trong các loại son môi là vô cùng cần thiết. Theo quy định của cục quản lý Dược Việt Nam, giới hạn thủy ngân trong mỹ phâm không được vượt quá | ppm. Một số phương pháp định lượng thủy ngân 1.
Phương pháp quang phô UV-VIS Phương pháp sử dụng thuốc thử dithizon tạo thành phức màu vàng đa cam ở pH từ 1. Phức thủy ngân dithizonat tan trong dung môi CHCl; và có hap thụ cực đại ở bước sóng 490 nm, Ưu điểm của phương pháp này là dé thực hiện, đơn giản tuy nhiên có độ nhạy kém và độ chọn lọc không cao. Một số kim loại với hàm lượng cao có thê gây cán trở trong quá trình phân tich.!!!! Khóa luận tốt nghiệp Bui Phước Hùng Năm 2010, Lê Thị Mùi đã ứng dụng phương pháp UV-VIS dé xác định tông thủy ngân trong một số nguồn nước bề mặt vả nước ngâm ở Đả Nẵng. Điều kiện tối ưu của phương pháp là sử dụng 10 ml dithizon, thời gian chiết 2 phút, loại trừ ảnh hưởng của Ag’ và Cu?* lần lượt bằng H:Y?- và KSCN.
Kết quả cho thay, giới hạn phát hiện (LOD) của Hg?* là 105 ppm, khoảng nông độ tuyến tính của thủy ngân là 10 +0,3 ppm. Prasertboonyai cùng các cộng sự đã sử dụng phương pháp quang phô UV-VIS xác định hàm lượng thủy ngân trong một số loại mỹ phẩm và các loại thuốc truyền thong của Thái Lan. Khoảng tuyến tính khảo sát được từ 0.mL!, LOD là 0,03 ng.mL ' và LOQ là 0,14 pam! JÊ91 1. Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa GF-AAS Phương pháp nảy có độ nhạy cao, có khi cao gấp hàng trăm đến hàng nghìn lần phép đo trong ngọn lửa.
Do đó, trong phân tích hàm lượng vết các kim loại trong nhiều trường hợp không can thiết phải làm giảu sơ bộ các nguyên tố cần xác djnh. Madden va Neil Fitzgerald đã sử dụng phương pháp hóa hơi thủy ngân trong dung dịch mẫu bảng chiếu xạ tia cực tím. Hơi thủy ngân sinh ra được bay lại trong lò graphite tráng bằng paladi (Pd), phương pháp nay cái thiện đáng kê giới hạn phát hiện so với các nghiên cứu được công bồ trước đó. Giới hạn phát hiện của phương pháp này là 0,12 pe.L! , phương trình đường chuẩn thu được là y = 0,0698x + 0.
Araujo cùng các cộng sự đã nghiên cứu về khả năng xác định hàm lượng thủy ngân trong hạt bay bằng phương pháp phân tích trực tiếp mẫu rắn băng phỏ hấp thụ nguyên tử sử dụng ky thuật nguyên tử hóa bằng lò graphite dong liên tục có độ phân giải cao (SS-HR-CS GF AAS). Giới hạn phát hiện là 40 ng.g-! tương ứng với 0,12 ng. Kết quả phân tích thu được hàm lượng thủy ngân trong hạt bay nằm trong khoảng từ <40 ng.g"! tương ứng với ham lượng thủy ngân trong không khí từ <0,12 ng. Phương pháp phd ICP — AES Phuong pháp pho phát xạ nguyên tử nguồn plasma cao tan cảm img la phương pháp hiện đại, có hiệu quả trong phân tích lượng vết mức ppb và xác định đồng thời nhiều nguyên tố.