Luận văn thạc sĩ xác định đồng thời hàm lượng vết kẽm và cadimi trong lá chè xanh trên địa bàn thái nguyên bằng phương pháp von ampe hòa tan

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu phương pháp von ampe hòa tan xác định đồng thời hàm lượng kẽm và cadimi trong lá chè xanh tại Thái Nguyên.

Chuyên ngành

Hóa phân tích

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Luận văn thạc sỹ khoa học vật chất

2016

70
3
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

Trang bìa phụ

Lời cam đoan

Danh mục các kí hiệu và chữ viết tắt

Danh mục bảng

Danh mục các hình

MỞ ĐẦU

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Giới thiệu chung về cây chè

1.1.1. Đặc điểm và thành phần

1.1.2. Công dụng của cây chè

1.1.3. Phân loại chè

1.1.4. Nguồn gốc cây chè

1.1.5. Vài nét về chè Thái Nguyên

1.2. Công dụng và đặc tính của Kẽm và Cadimi

1.2.1. Công dụng và đặc tính của Kẽm

1.2.2. Công dụng và độc tính của Cadimi

1.3. Một số phương pháp phân tích xác định vết kim loại nặng

1.4. Giới thiệu về phương pháp Von-Ampe hòa tan

1.4.1. Nguyên tắc của phương pháp Von-Ampe hòa tan

1.4.2. Ưu điểm của phương pháp Von-Ampe hòa tan

1.4.3. Nhược điểm của phương pháp Von-Ampe hòa tan

1.4.4. Một số loại điện cực thường trong phương pháp Von-Ampe hòa tan

1.5. Tổng quan các nghiên cứu về các loại điện cực biến tính và xác định hàm lượng các kim loại nặng trong chè xanh ở trong nước và trên thế giới

1.5.1. Điện cực cacbon biến tính

1.5.2. Các loại điện cực biến tính khác

1.5.3. Tổng quan các công trình khoa học trong nước và trên thế giới nghiên cứu về sự ô nhiễm kim loại nặng trong chè xanh

1.6. Tiêu chuẩn của một số kim loại nặng trong chè và sản phẩm chè

2. CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất

2.1.1. Thiết bị và dụng cụ

2.2. Nội dung nghiên cứu

2.3. Phương pháp nghiên cứu

2.3.1. Tiến trình thí nghiệm theo phương pháp Von-Ampe hòa tan

3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1. Điện cực làm việc (WE)

3.2. Nghiên cứu đặc tính điện hóa của điện cực làm việc (BiF/CNTPE)

3.2.1. So sánh điện cực cacbon nanotubes paste với điện cực Glassy cacbon

3.2.2. Lựa chọn chất tạo màng thích hợp trên nền cacbon nanotubes paste

3.2.3. Lựa chọn dung dịch làm thành phần nền

3.2.4. Bản chất sự xuất hiện peak hòa tan của Zn và Cd

3.3. Nghiên cứu, lựa chọn các điều kiện tối ưu cho phép ghi đo xác định đồng thời Zn(II) và Cd(II)

3.3.1. Nghiên cứu lựa chọn thời gian sục khí N2 đuổi oxi hòa tan

3.3.2. Nghiên cứu lựa chọn pH tối ưu

3.3.3. Nghiên cứu lựa chọn thời gian điện phân làm giàu

3.3.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của thế điện phân

3.3.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ quay điện cực

3.3.6. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ chất tạo màng

3.3.7. Ảnh hưởng của tốc độ quét thế

3.4. Đánh giá độ đúng, độ lặp của phép đo, giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của phương pháp

3.4.1. Đánh giá độ đúng của phép đo

3.4.2. Đánh giá độ lặp của phép đo

3.4.3. Giới hạn phát hiện (Limit of Detection - LOD)

3.4.4. Giới hạn định lượng (Limit of Quantification - LOQ)

3.5. Xác định hàm lượng Zn và Cd trong các mẫu phân tích

3.5.1. Vị trí lấy mẫu

3.5.2. Lấy và bảo quản mẫu trước khi phân tích

3.5.3. Quy trình phân hủy mẫu phân tích

3.5.4. Kết quả phân tích

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Phương pháp von ampe hòa tan

Phương pháp von ampe hòa tan là một kỹ thuật điện hóa hiện đại, được sử dụng rộng rãi trong phân tích kim loại nặng. Phương pháp này dựa trên nguyên lý hòa tan anot, cho phép xác định đồng thời nhiều kim loại với độ nhạy cao. Trong nghiên cứu này, phương pháp von ampe hòa tan được áp dụng để xác định hàm lượng kẽmcadimi trong lá chè xanh tại Thái Nguyên. Phương pháp này có ưu điểm là độ chính xác cao, giới hạn phát hiện thấp và có thể phân tích đồng thời nhiều kim loại.

1.1 Nguyên tắc của phương pháp

Nguyên tắc của phương pháp von ampe hòa tan dựa trên quá trình điện phân làm giàu kim loại trên bề mặt điện cực, sau đó hòa tan và đo dòng điện tạo ra. Kim loại được tích tụ trên điện cực trong quá trình điện phân, sau đó hòa tan bằng cách quét thế. Dòng điện hòa tan tỷ lệ thuận với nồng độ kim loại trong mẫu.

1.2 Ưu điểm và nhược điểm

Phương pháp von ampe hòa tan có ưu điểm là độ nhạy cao, giới hạn phát hiện thấp và có thể phân tích đồng thời nhiều kim loại. Tuy nhiên, phương pháp này cũng có nhược điểm như yêu cầu thiết bị chuyên dụng và quy trình chuẩn bị mẫu phức tạp.

II. Xác định kẽm và cadimi trong lá chè xanh

Nghiên cứu tập trung vào việc xác định kẽmcadimi trong lá chè xanh tại Thái Nguyên. Hai kim loại này có thể tích tụ trong lá chè từ đất, nước và không khí, gây ảnh hưởng đến chất lượng chè và sức khỏe người tiêu dùng. Phương pháp von ampe hòa tan được sử dụng để phân tích đồng thời hai kim loại này với độ chính xác cao.

2.1 Quy trình phân tích

Quy trình phân tích bao gồm các bước: chuẩn bị mẫu, điện phân làm giàu kim loại trên điện cực, hòa tan và đo dòng điện. Mẫu lá chè được xử lý bằng axit để giải phóng kim loại, sau đó được phân tích bằng phương pháp von ampe hòa tan.

2.2 Kết quả phân tích

Kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng kẽmcadimi trong lá chè xanh tại Thái Nguyên nằm trong giới hạn cho phép. Tuy nhiên, cần tiếp tục theo dõi để đảm bảo chất lượng chè và an toàn cho người tiêu dùng.

III. Ứng dụng và ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong việc đánh giá chất lượng chè và bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng. Việc xác định kẽmcadimi trong lá chè xanh giúp phát hiện sớm nguy cơ ô nhiễm kim loại nặng, từ đó đề xuất các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm. Phương pháp von ampe hòa tan cũng có thể áp dụng trong các nghiên cứu khác về môi trường nông nghiệp và an toàn thực phẩm.

3.1 Đánh giá chất lượng chè

Kết quả nghiên cứu giúp đánh giá chất lượng chè tại Thái Nguyên, đảm bảo sản phẩm đạt tiêu chuẩn an toàn thực phẩm. Đây là cơ sở để nâng cao giá trị kinh tế của chè Thái Nguyên trên thị trường trong và ngoài nước.

3.2 Bảo vệ môi trường nông nghiệp

Nghiên cứu cũng góp phần bảo vệ môi trường nông nghiệp bằng cách phát hiện và kiểm soát nguồn ô nhiễm kim loại nặng. Điều này giúp duy trì sự bền vững của ngành chè tại Thái Nguyên.

Tóm tắt và mô tả trên trang này được tạo với sự hỗ trợ của AI. Nếu bạn thấy nội dung không chính xác hoặc có vấn đề, vui lòng Báo lỗi nội dung.

01/03/2025
Luận văn thạc sĩ xác định đồng thời hàm lượng vết kẽm và cadimi trong lá chè xanh trên địa bàn thái nguyên bằng phương pháp von ampe hòa tan

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN 1. Giới thiệu chung về cây chè 1. Đặc điểm và thành phần Cây chè cao 1 – 6m có tên khoa học là Camellia Sinensis. Lá chè có màu xanh, mọc so le, hình trái xoan, dài 4-10cm, rộng 2-2,5cm, có mũi ở đỉnh, phiến lá lúc non có lông mịn, khi già thì dày, bóng, mép khía răng cưa rất đều.

Hoa chè thường có từ 5-6 cánh, màu trắng, mọc riêng lẻ ở nách lá, có mùi thơm, nhiều nhụy. Quả chè thường có ba van, chứa một hạt gần tròn, đôi khi nhăn nheo [14]. Cây chè có nguồn gốc từ Bắc Ấn Độ và Nam Trung Quốc. Sau đó diện tích chè được mở rộng sang các quốc gia khác như Mianma, Thái Lan, Việt Nam… Ở Việt Nam, chè được coi là cây công nghiệp dài ngày có giá trị kinh tế cao.

Vì thế, chè được trồng ở khắp mọi nơi nhưng tập chung chủ yếu nhất vẫn là vùng trung du miền núi phía Bắc và Tây Nguyên. So với các vùng lãnh thổ khác trong nước thì hai vùng trên có nhiều điều kiện tự nhiên thuận lợi, rất thích hợp cho sự phát triển của cây chè. Thành phần hóa học của cây chè: lá chè có chứa dầu, các dẫn xuất Poplyphenolic ( Flavonoid, Catechol, Tanin), các Alcaloid Cafein, Theophylin, Theobromin, Xanthin, Vitamin C, B1, B2 , B3 và các men [14]. Lá chè vừa hái trên cây, dùng để nấu nước uống thì được gọi là chè tươi.

Còn chè được sản xuất bằng cách sấy khô búp và lá non rồi sao thành chè khô để pha với nước đun sôi thì được gọi là chè xanh. Quá trình làm chè đen hay chè mạn thì phức tạp hơn nhiều bởi chúng đều phải trải qua quá trình lên men sau đó mới đến công đoạn phơi và sấy khô. Công dụng của cây chè Khoảng 2000 năm trước công nguyên, người ta đã biết đến công dụng của cây chè bởi trong chè có chứa chất Cafein và Theophyllin. Đây là chất kích thích não, tim, hô hấp, lợi tiểu, dễ tiêu hoá.

Nó giúp chúng ta tăng cường sức lao động trí óc, tăng hô hấp, điều hòa nhịp đập của tim. Tuy vậy, nếu chúng ta lạm dụng chè quá 2 mức thì chè sẽ phản tác dụng. Chè có thể gây nhiễm độc mãn tính, mất ngủ, gầy yếu, mất cảm giác ngon miệng, rối loạn thần kinh…[15]. Tác dụng của cây chè: cây chè có một số tác dụng như thanh nhiệt, giải khát, lợi tiểu, làm cho đầu óc được thư thái, da mát mẻ, khỏi chóng mặt, bớt mụn nhọt, và cầm tả lị.

Trong một số trường hợp như tinh thần mệt mỏi, ngủ nhiều, đau đầu, mắt mờ, sốt khát nước, tiểu tiện không lợi, ngộ độc rượu, rửa vết bỏng, vết lở loét…[15] thì người ta thường dùng đến chè. Phân loại chè - Chè Trung Quốc lá nhỏ - Chè Trung Quốc lá to - Chè Shan - Chè Ấn Độ Cả 4 loại đều đang được trồng tại Việt Nam nhưng nhiều nhất là chè Shan và chè Trung Quốc lá to. Nguồn gốc cây chè Năm 1753, Carl Von Linnaeus, nhà thực vật học Thụy Điển nổi tiếng, lần đầu tiên trên thế giới đã tiến hành nghiên cứu trên một số loại chè cổ ở Trung Quốc và định tên khoa học cây chè lá Thea Sinensis rồi phân thành 2 loại: Thea Bohea (chè đen) và Thea Viridis (chè xanh). Nhiều công trình nghiên cứu và khảo sát trước đây cho rằng: Nguồn gốc của cây chè là vùng cao nguyên Vân Nam – Trung Quốc, nơi có khí hậu ẩm ướt và ấm.

Theo các tài liệu của Trung Quốc thì cách đây khoảng 4000 năm, người Trung Quốc đã biết dùng chè làm dược liệu và sau đó mới dùng để uống. Cũng theo các tài liệu này thì vùng biên giới Tây Bắc nước ta cũng nằm trong vùng nguyên sản của giống cây chè tự nhiên trên thế giới. Năm 1823, Robert Bruce, một học giả người Anh, lần đầu tiên phát hiện một số cây chè hoang dã trong dãy núi Sadiya ở vùng Atxam (Ấn Độ) cao tới 17 đến 20m, thuộc loài thân gỗ lớn, khác hẳn cây chè thân bụi của Linaeus thu thập ở vùng Trung Quốc nói trên. Tiếp sau đó các nhà học giả Anh như Samuel Bildon (1878), JohnH.Brown và Ibbetson (1912) đưa ra thuyết: Ấn Độ là vùng nguyên sản của cây chè trên thế giới, vì trong kho tàng cổ thụ Trung Quốc không có ghi nhận gì về các cây chè cổ thụ, trong 3 đất nước Trung Quốc chưa tìm thấy những cây chè cổ thụ lớn như ở Ấn Độ, và giống chè Trung Quốc cũng như Nhật Bản hiện nay là nhập từ Ấn Độ.

Năm 1918, Cohen Stuart (Java), một nhà phân loại thực vật Hà Lan đã đi thu thập mẫu tiêu bản chè tại Vân Nam, Bắc Việt Nam và Bắc Mianma. Kết quả đã tìm thấy những cây chè thân gỗ lớn ở khu vực miền núi phía Nam và phía Tây Vân Nam. Tuy có những quan điểm khác nhau về nguồn gốc cây chè, nhưngvùng phân bố chè nguyên sản và vùng chè dại nằm đều nằm ở khu vực núi cao, có điều kiện sinh thái lý tưởng. Thực vậy, vùng Vân Nam (Trung Quốc) hay vùng Atxam (Ấn Độ) đều có độ cao trên 1500m so với mặt nước biển.

Còn tại Việt Nam cũng đã tìm thấy chè dại tại Suối Giàng (Yên Bái), Thông Nguyên, Cao Bồ (Hà Giang), Tam Đảo (Vĩnh Phúc). Từ những nghiên cứu trên có thể đi đến kết luận là cây chè có nguồn gốc từ Châu Á [8]. Vài nét về chè Thái Nguyên Chè là cây công nghiệp chủ lực có giá trị kinh tế cao ở Thái Nguyên. Người Thái Nguyên có nhiều kinh nghiệm trồng, chế biến chè và đã biết tận dụng lợi thế về đất đai, khí hậu tạo nên hương vị đặc trưng cho chè Thái Nguyên.

Hiện nay, toàn tỉnh có khoảng 17000 ha chè, trong đó diện tích cho sản phẩm có 14122 ha, năng suất bình quân 66,75 tạ/ha, sản lượng chè búp tươi gần 95000 tấn. Xét về diện tích, tỉnh Thái Nguyên đứng thứ hai trong cả nước sau tỉnh Lâm Đồng. Căn cứ vào điều kiện đất đai và khí hậu của tỉnh, vùng chè nguyên liệu được chia làm hai vùng. Vùng nguyên liệu để chiến biến chè xanh bao gồm: thành phố Thái Nguyên, các huyện Đại từ, Phú Lương, Đồng Hỷ, Phổ Yên, Sông Cầu, Võ Nhai, với diện tích 12400 ha, chiếm 73% diện tích chè của cả tỉnh.

Trong đó, chè xanh đặc sản có gần 4000 ha, với các địa danh nổi tiếng như Tân Cương, Phúc Xuân, Phúc Trìu (thành phố Thái Nguyên), La Bằng, Khuôn Gà - Hùng Sơn (Đại Từ), Trại Cài - Minh Lập, Sông Công (Đồng Hỷ) và Phúc Thuận (Phổ Yên). Vùng chè nguyên liệu để chế biến chè đen bao gồm phần lớn chè của Định Hóa, Phú lương với diện tích 4000 ha, chiếm 27% diện tích chè toàn tỉnh. Sự thành công của liên hoan trà quốc tế lần thứ nhất năm 2011 tại Thái Nguyên đã giúp cho vùng này có điều kiện để trưng bày, quảng bá các sản phẩm chè của mình với du khách trong và ngoài nước. Thông qua liên hoan, nhiều người đã biết đến Thái 4 Nguyên “Đệ nhất danh trà”.

Chè Thái Nguyên đã được áp dụng quy trình thực hành sản xuất nông nghiệp tốt GAP (Good Agricultural Practice), từ khâu sản xuất đến khâu chế biến thành phẩm, 100% sản phẩm chè ở Thái Nguyên trước khi bán ra thị trường đều đạt tiêu chuẩn chè sạch, chè xanh cao cấp. Vì vậy, chè Thái Nguyên thường được chứng nhận bởi các tổ chức trong nước và quốc tế như: VietGAP, GlobalGAP, Uzt Certified… Hiện tại, thị trường tiêu thụ chè Thái Nguyên rất rộng rãi bao gồm cả thị trường trong nước và ngoài nước. Trong đó thị trường nội địa chiếm 70% với sản phẩm chủ yếu là chè xanh [8], [14], [15]. Như vậy, nghề trồng và chế biến chè đã đem lại hiệu quả lớn về kinh tế, xã hội cho các hộ dân trên địa bàn toàn tỉnh.

Chè thực sự là cây xóa đói, giảm nghèo và làm giàu của nông dân Thái Nguyên. Công dụng và đặc tính của Kẽm và Cadimi 1. Công dụng và đặc tính của Kẽm 1. Công dụng của Kẽm Kẽm là nguyên tố thiết yếu đối với cơ thể, toàn cơ thể chứa khoảng 2-2,5 gam, gần bằng lượng Sắt, gấp 20 lần lượng Đồng trong cơ thể.

Chính vì vậy Kẽm đóng vai trò sinh học không thể thiếu đối với sức khoẻ con người. Kẽm tham gia vào thành phần cấu trúc tế bào và đặc biệt tác động đến hầu hết các quá trình sinh học trong cơ thể. Kẽm có thành phần của hơn 80 loại Enzym khác nhau, đặc biệt có trong hệ thống Enzym vận chuyển, thuỷ phân, xúc tác phản ứng gắn kết các chuỗi trong phân tử ADN, ngoài ra kẽm còn hoạt hoá nhiều Enzym khác nhau như Amylase, Pencreatinse. Đặc biệt, Kẽm có vai trò sinh học rất quan trọng là tác động chọn lọc lên quá trình tổng hợp, phân giải acid Nucleic và Protein - những thành phần quan trọng nhất của sự sống.

Kẽm vừa có cấu trúc, vừa tham gia duy trì chức năng của hàng loạt cơ quan quan trọng, có độ tập chung cao trong não, vỏ não, bó sợi rêu. Nếu thiếu Kẽm ở các cấu trúc thần kinh, có thể dẫn đến nhiều loại rối loạn thần kinh và có thể là yếu tố góp phần phát sinh bệnh tâm thần phân liệt. 5 Một vai trò hết sức quan trọng nữa của kẽm là tham gia điều hoà chức năng của hệ thống nội tiết và có trong thành phần của Hormon (tuyến yên, tuyến thượng thận, tuyến sinh dục. Hệ thống này có vai trò quan trọng trong việc phối hợp với hệ thần kinh trung ương, điều hoà hoạt động sống trong và ngoài cơ thể, phản ứng với các kích thích từ môi trường và xã hội, làm cho con người phát triển và thích nghi với từng giai đoạn và các tình huống phong phú của cuộc sống.

Vì thế thiếu Kẽm có thể ảnh hưởng tới quá trình thích nghi và phát triển của con người [11]. Ngoài ra các nghiên cứu còn cho thấy kẽm có vai trò làm giảm độc tính của các kim loại độc như Asen, Cađimi.Góp phần vào quá trình làm giảm lão hoá. Khả năng miễn dịch của cơ thể được tăng cường nhờ Kẽm. Vì vậy khi thiếu kẽm, nguy cơ nhiễm khuẩn của bệnh nhân sẽ tăng lên.

Kẽm không chỉ quan trọng trong hoạt động sống với vai trò độc lập, mà còn quan trọng hơn khi sự có mặt của nó sẽ giúp cho quá trình hấp thu và chuyển hoá các nguyên tố khác cần thiết cho sự sống như Đồng, Mangan. Do vậy, khi cơ thể thiếu Kẽm sẽ kéo theo sự thiếu hụt hoặc rối loạn chuyển hoá của nhiều yếu tố, ảnh hưởng rất lớn đến tình trạng sức khoẻ. Người trưởng thành cần hấp thu 15mg - 20mg kẽm mỗi ngày.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Tài liệu "Phương pháp von ampe hòa tan xác định kẽm và cadimi trong lá chè xanh tại Thái Nguyên" trình bày một phương pháp phân tích hiện đại để xác định hàm lượng kẽm và cadimi trong lá chè xanh, một sản phẩm nông nghiệp quan trọng tại Thái Nguyên. Phương pháp von ampe hòa tan được áp dụng nhằm đảm bảo độ chính xác cao, độ nhạy tốt và khả năng phân tích đồng thời hai nguyên tố này. Điều này không chỉ giúp đánh giá chất lượng chè mà còn góp phần kiểm soát an toàn thực phẩm và bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng.

Để mở rộng kiến thức về các phương pháp phân tích hóa học hiện đại, bạn có thể tham khảo Luận văn thạc sĩ hóa học nghiên cứu sử dụng điện cực cacbon biến tính bằng graphen oxit dạng khử để xác định một số hợp chất hữu cơ bằng phương pháp vonampe hoà tan, nơi phương pháp von ampe được ứng dụng trong phân tích hợp chất hữu cơ. Ngoài ra, Luận văn thạc sĩ khoa học nghiên cứu phương pháp xác định các nguyên tố đất hiếm trong quặng bằng quang phổ phát xạ plasma cảm ứng icpoes cung cấp thêm góc nhìn về các kỹ thuật phân tích nguyên tố. Cuối cùng, Khóa luận tốt nghiệp đại học công nghệ hóa phân tích hàm lượng sắt amoni độ cứng clorua và độ dẫn điện trong nước trước và sau cột lọc ionit sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về các phương pháp phân tích trong môi trường nước.

Mỗi liên kết là cơ hội để bạn khám phá sâu hơn về các phương pháp phân tích hóa học, từ đó nâng cao hiểu biết và ứng dụng trong thực tiễn.