Uận văn thạc sĩ chuyên ngành hóa phân tích

Tài liệu nghiên cứu Uận văn thạc sĩ chuyên ngành hóa phân tích, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên sâu về .

• Tác giả: Phạm Thị Vui
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Văn Ri
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Hóa phân tích
• Đề tài: Xác định nhôm trong thẩm phân máu điều trị suy thận
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Nhôm và ảnh hƣởng của nhôm đối với sức khỏe con ngƣời
• 1.2. Tính chất lý học, hóa học của nhôm
• 1.2.1. Tính chất lý học
• 1.2.2. Tính chất hóa học
• 1.3. Dung dịch thẩm phân máu đậm đặc
• 1.4. Các phƣơng pháp phân tích nhôm trong mẫu
• 1.4.1. Phƣơng pháp AAS
• 1.4.2. Phƣơng pháp ICP-AES
• 1.4.3. Phƣơng pháp ICP-MS
• 1.4.4. Phƣơng pháp đo quang phổ huỳnh quang
• 1.5. Thực tế phân tích nhôm tại đơn vị
• 2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Mục đích nghiên cứu
• 2.2. Nội dung nghiên cứu
• 2.3. Tối ƣu hóa điều kiện xác đinh nhôm bằng phƣơng pháp GF-AAS
• 2.3.1. Tối ƣu chƣơng trình lò
• 2.3.2. Khảo sát chất phụ gia để làm giảm ảnh hƣởng của nền mẫu
• 2.4. Đánh giá, thẩm định phƣơng pháp xác định nhôm bằng GF-AAS
• 2.4.1. Ứng dụng phân tích mẫu thực tế
• 2.5. Dụng cụ và hóa chất
• 2.5.1. Các dụng cụ khác
• 2.5.2. Chuẩn bị mẫu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Tối ƣu hóa điều kiện xác đinh Al bằng phƣơng pháp GF-AAS
• 3.1.1. Khảo sát độ rộng và chiều cao khe đo
• 3.1.2. Khảo sát loại axit và nồng độ axit để pha nền
• 3.1.3. Khảo sát ảnh hƣởng của nền mẫu
• 3.1.4. Khảo sát chƣơng trình lò
• 3.1.5. Khảo sát chất phụ gia
• 3.2. Xác định khoảng tuyến tính và lập phƣơng trình đƣờng chuẩn
• 3.2.1. Khảo sát khoảng tuyến tính
• 3.2.2. Lập phƣơng trình đƣờng chuẩn
• 3.3. Đánh giá phƣơng pháp
• 3.3.1. Đánh giá độ đúng và độ chính xác
• 3.3.2. Đánh giá độ lặp lại
• 3.3.3. Giới hạn phát hiện (LOD)
• 3.3.4. Giới hạn định lƣợng (LOQ)
• 3.4. Phân tích mẫu thực tế
• 3.4.1. Kết quả phân tích hàm lƣợng Al trong một số mẫu thực tế
• 3.4.2. Nghiên cứu độ ổn định của hàm lƣợng Al trong mẫu qua thời gian bảo quản
• DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• MỞ ĐẦU

Tóm tắt

I. Tổng quan về xác định nhôm trong thẩm phân máu điều trị suy thận

Xác định nhôm trong thẩm phân máu là một vấn đề quan trọng trong điều trị suy thận. Nhôm có thể gây ra nhiều biến chứng nghiêm trọng cho bệnh nhân. Việc kiểm soát nồng độ nhôm trong dịch thẩm phân máu là cần thiết để đảm bảo an toàn cho bệnh nhân. Nghiên cứu này sẽ cung cấp cái nhìn tổng quan về nhôm, ảnh hưởng của nó đến sức khỏe và các phương pháp xác định nhôm trong thẩm phân máu.

1.1. Nhôm và ảnh hưởng của nó đến sức khỏe con người

Nhôm là một nguyên tố phổ biến trong môi trường và có thể gây ra nhiều vấn đề sức khỏe. Nghiên cứu cho thấy nhôm có thể liên quan đến các bệnh như Alzheimer và Parkinson. Việc xác định nồng độ nhôm trong máu là rất quan trọng để ngăn ngừa các biến chứng cho bệnh nhân suy thận.

1.2. Tầm quan trọng của việc xác định nhôm trong thẩm phân máu

Việc xác định nhôm trong thẩm phân máu giúp phát hiện sớm các nguy cơ sức khỏe. Nồng độ nhôm vượt quá giới hạn cho phép có thể dẫn đến các triệu chứng như hạ huyết áp, buồn nôn và các vấn đề nghiêm trọng khác. Do đó, việc kiểm soát nồng độ nhôm là rất cần thiết.

II. Vấn đề và thách thức trong xác định nhôm trong thẩm phân máu

Mặc dù có nhiều phương pháp để xác định nhôm, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức trong việc đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy của kết quả. Các yếu tố như sự nhiễm bẩn từ thiết bị và quy trình phân tích có thể ảnh hưởng đến kết quả. Việc phát triển các phương pháp mới và cải tiến quy trình hiện tại là cần thiết để nâng cao độ chính xác trong xác định nhôm.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả xác định nhôm

Nhiễm bẩn từ thiết bị và quy trình phân tích có thể làm sai lệch kết quả. Việc sử dụng các hóa chất không đạt tiêu chuẩn cũng có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của phương pháp xác định nhôm.

2.2. Thách thức trong việc phát triển phương pháp mới

Phát triển các phương pháp mới để xác định nhôm đòi hỏi nghiên cứu sâu và thử nghiệm nhiều lần. Cần có sự kết hợp giữa lý thuyết và thực tiễn để đảm bảo các phương pháp mới có thể áp dụng hiệu quả trong thực tế.

III. Phương pháp xác định nhôm trong thẩm phân máu

Có nhiều phương pháp được sử dụng để xác định nhôm trong thẩm phân máu, bao gồm phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF-AAS), quang phổ phát xạ nguyên tử (ICP-AES) và phổ khối (ICP-MS). Mỗi phương pháp có ưu điểm và nhược điểm riêng, và việc lựa chọn phương pháp phù hợp là rất quan trọng.

3.1. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa GF AAS

GF-AAS là một trong những phương pháp phổ biến nhất để xác định nhôm. Phương pháp này cho phép phát hiện nồng độ nhôm rất thấp trong mẫu. Tuy nhiên, cần phải tối ưu hóa các điều kiện để đạt được kết quả chính xác.

3.2. Phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử ICP AES

ICP-AES là phương pháp mạnh mẽ cho phép xác định nhiều nguyên tố cùng một lúc. Phương pháp này có độ nhạy cao và có thể phát hiện nhôm trong các mẫu phức tạp. Tuy nhiên, chi phí đầu tư cho thiết bị cao.

3.3. Phương pháp phổ khối ICP MS

ICP-MS là phương pháp hiện đại cho phép xác định nồng độ nhôm với độ chính xác cao. Phương pháp này có khả năng phân tích nhanh và hiệu quả, nhưng yêu cầu kỹ thuật cao và thiết bị đắt tiền.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu về nhôm trong thẩm phân máu

Nghiên cứu về nhôm trong thẩm phân máu đã chỉ ra rằng việc kiểm soát nồng độ nhôm là rất quan trọng trong điều trị suy thận. Các kết quả nghiên cứu cho thấy rằng nồng độ nhôm trong dịch thẩm phân máu cần được theo dõi thường xuyên để đảm bảo an toàn cho bệnh nhân. Việc áp dụng các phương pháp xác định nhôm hiệu quả sẽ giúp cải thiện chất lượng điều trị.

4.1. Kết quả phân tích nhôm trong mẫu thực tế

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng nồng độ nhôm trong dịch thẩm phân máu thường vượt quá giới hạn cho phép. Việc phân tích mẫu thực tế cho thấy cần có biện pháp kiểm soát chặt chẽ hơn trong quy trình sản xuất dịch thẩm phân.

4.2. Ứng dụng các phương pháp xác định nhôm trong thực tiễn

Việc áp dụng các phương pháp xác định nhôm trong thực tiễn đã giúp phát hiện sớm các nguy cơ sức khỏe cho bệnh nhân. Các phương pháp này cần được cải tiến và tối ưu hóa để nâng cao độ chính xác và độ tin cậy.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu về nhôm trong thẩm phân máu

Nghiên cứu về nhôm trong thẩm phân máu là một lĩnh vực quan trọng và cần thiết trong điều trị suy thận. Việc xác định nồng độ nhôm và kiểm soát nó trong dịch thẩm phân máu sẽ giúp bảo vệ sức khỏe cho bệnh nhân. Tương lai của nghiên cứu này cần tập trung vào việc phát triển các phương pháp mới và cải tiến quy trình hiện tại để nâng cao hiệu quả điều trị.

5.1. Tương lai của nghiên cứu về nhôm trong thẩm phân máu

Nghiên cứu cần tiếp tục để phát triển các phương pháp xác định nhôm hiệu quả hơn. Cần có sự hợp tác giữa các nhà nghiên cứu và các cơ sở y tế để đảm bảo áp dụng các phương pháp mới vào thực tiễn.

5.2. Đề xuất các biện pháp kiểm soát nhôm trong dịch thẩm phân máu

Cần có các biện pháp kiểm soát chặt chẽ hơn trong quy trình sản xuất dịch thẩm phân máu để giảm thiểu nguy cơ nhiễm bẩn nhôm. Việc nâng cao nhận thức về tác động của nhôm đến sức khỏe cũng rất quan trọng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Suy thận giai đoạn cuối là tình trạng mất hoàn toàn hoặc gần hoàn toàn chức năng thận, đòi hỏi phải điều trị thay thế bằng lọc máu hoặc ghép thận. Ở Việt Nam, do hạn chế về chi phí và nguồn thận hiến, đa số bệnh nhân suy thận mãn tính được điều trị bằng lọc máu ngoài cơ thể qua máy chạy thận nhân tạo. Dung dịch thẩm phân máu đậm đặc là thành phần thiết yếu trong quá trình này, chứa nước tinh khiết và các chất điện giải với nồng độ gần tương đương trong máu người khỏe mạnh. Tuy nhiên, nhôm tồn tại trong dung dịch này có thể gây ra nhiều biến chứng nghiêm trọng như hạ huyết áp, buồn nôn, chuột rút, đau đầu, thậm chí độc tính thần kinh và xương, đặc biệt với bệnh nhân suy thận mãn tính. Tiêu chuẩn dược điển Anh quy định hàm lượng nhôm trong dung dịch lọc thận không vượt quá 100 ppb, do đó việc xác định chính xác hàm lượng nhôm trong dung dịch thẩm phân máu đậm đặc là rất cần thiết.

Mục tiêu nghiên cứu là xây dựng phương pháp xác định nhôm trong dung dịch thẩm phân máu đậm đặc bằng kỹ thuật quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF-AAS) nhằm thay thế phương pháp đo phổ huỳnh quang sử dụng dung môi hữu cơ trước đây, đồng thời áp dụng quy trình phân tích mẫu thực tế tại công ty TNHH B. Braun Việt Nam. Nghiên cứu được thực hiện trong phạm vi dung dịch thẩm phân máu đậm đặc sản xuất tại Việt Nam, với các điều kiện tối ưu hóa kỹ thuật phân tích nhằm đảm bảo độ chính xác và độ nhạy cao, góp phần nâng cao chất lượng kiểm soát an toàn trong điều trị suy thận.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF-AAS): Phương pháp sử dụng lò graphit đốt nóng điện để nguyên tử hóa mẫu, cho phép đo nồng độ kim loại vi lượng với độ nhạy cao (cỡ ppb). Quá trình nguyên tử hóa gồm các bước sấy khô, tro hóa luyện mẫu, nguyên tử hóa và làm sạch lò graphit.

• Ảnh hưởng của nền mẫu và chất phụ gia: Nền mẫu chứa các chất điện giải như NaCl, NaHCO3, Na2EDTA có thể gây nhiễu tín hiệu hấp thụ. Việc thêm các chất phụ gia như Pd(NO3)2, Mg(NO3)2 giúp ổn định tín hiệu và loại trừ ảnh hưởng nền.

• Định luật Lambert-Beer: Mối quan hệ tuyến tính giữa cường độ hấp thụ và nồng độ nguyên tố trong mẫu trong một khoảng nhất định, làm cơ sở xây dựng đường chuẩn và tính toán nồng độ nhôm.

Các khái niệm chính bao gồm: nguyên tử hóa mẫu, tro hóa luyện mẫu, giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ), độ lặp lại (%RSD), và hiệu suất thu hồi.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Mẫu dung dịch thẩm phân máu đậm đặc HD-1B và HD-144A của công ty TNHH B. Braun Việt Nam; dung dịch chuẩn nhôm 1000 ppm; các hóa chất chuẩn dược điển và tinh khiết cao cấp.

• Phương pháp phân tích: Sử dụng hệ máy Aanalyst 400 của Perkin Elmer với lò graphit HGA 900 và bộ lấy mẫu tự động AS 800. Mẫu được pha loãng thích hợp, chuẩn bị trong môi trường axit HCl 0,4% để tối ưu tín hiệu hấp thụ. Các thông số kỹ thuật như bước sóng 309,3 nm, cường độ dòng đèn 24 mA được giữ cố định theo khuyến cáo nhà sản xuất.

• Quy trình tối ưu: Khảo sát các điều kiện kỹ thuật gồm độ rộng khe đo, loại và nồng độ axit nền, ảnh hưởng của các thành phần nền mẫu (NaCl, NaHCO3, Na2EDTA), chương trình nhiệt độ lò graphit (nhiệt độ và thời gian sấy, tro hóa, nguyên tử hóa), và lựa chọn chất phụ gia phù hợp.

• Đánh giá phương pháp: Xác định khoảng tuyến tính, giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng, độ lặp lại, độ chính xác và hiệu suất thu hồi bằng các phép đo lặp lại và mẫu thêm chuẩn.

• Timeline nghiên cứu: Thực hiện trong năm 2016 tại Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội và công ty TNHH B. Braun Việt Nam.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tối ưu độ rộng khe đo: Khe đo 2,7 nm chiều cao 0,8 nm cho độ hấp thụ cao nhất (0,255) và độ chính xác tốt (%RSD = 2,11%), vượt trội so với các khe đo khác.

2. Lựa chọn axit nền: HCl 0,4% là nền tối ưu, cho độ hấp thụ trung bình 0,259 với %RSD 0,89%, cao hơn và ổn định hơn so với HNO3 các nồng độ tương đương.

3. Ảnh hưởng của nền mẫu: NaCl và NaHCO3 gây giảm độ hấp thụ và tăng độ biến động khi nồng độ vượt quá 5 mg/L, trong khi Na2EDTA không ảnh hưởng đáng kể trong khoảng 0,1-1 mg/L. Pha loãng mẫu 20 lần giúp giảm ảnh hưởng của NaHCO3 (3,295 mg/L) nhưng vẫn còn độ biến động cao (%RSD mẫu pha loãng 66,14%).

4. Chương trình lò tối ưu: Nhiệt độ sấy 90°C trong 40 giây, tro hóa 1500°C trong 20 giây, nguyên tử hóa 2500°C trong 5 giây cho kết quả hấp thụ ổn định và độ lặp lại tốt (%RSD mẫu chuẩn 2,73%).

5. Chất phụ gia: Thêm Pd(NO3)2, Mg(NO3)2 hoặc NH4NO3 với nồng độ 0,1-1% giúp giảm độ biến động tín hiệu, trong đó Mg(NO3)2 0,7% cho %RSD thấp nhất (8,06%) trong mẫu nền pha loãng.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy phương pháp GF-AAS với chương trình lò và chất phụ gia tối ưu có thể xác định nhôm trong dung dịch thẩm phân máu đậm đặc với độ nhạy và độ chính xác cao, đáp ứng tiêu chuẩn dược điển. Việc lựa chọn HCl 0,4% làm nền giúp ổn định tín hiệu hấp thụ nhôm, phù hợp với các nghiên cứu trước đây. Ảnh hưởng của các thành phần nền như NaCl và NaHCO3 là nguyên nhân chính gây nhiễu, được khắc phục bằng pha loãng mẫu và sử dụng chất phụ gia.

So sánh với phương pháp phổ huỳnh quang trước đây, GF-AAS không sử dụng dung môi hữu cơ, giảm thiểu ô nhiễm môi trường và cho phép định lượng chính xác hơn. Các biểu đồ độ hấp thụ theo nồng độ chất phụ gia và nền mẫu minh họa rõ sự cải thiện tín hiệu và độ ổn định khi áp dụng các điều kiện tối ưu.

Phương pháp này phù hợp để áp dụng trong kiểm soát chất lượng dung dịch thẩm phân máu đậm đặc tại các cơ sở sản xuất và phòng thí nghiệm y sinh, góp phần nâng cao an toàn cho bệnh nhân chạy thận nhân tạo.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng phương pháp GF-AAS tối ưu: Các phòng thí nghiệm kiểm soát chất lượng dung dịch thẩm phân máu nên triển khai phương pháp GF-AAS với chương trình lò và chất phụ gia đã tối ưu để đảm bảo độ chính xác và độ nhạy trong xác định nhôm, giảm thiểu sai số do nền mẫu.

2. Kiểm soát nguyên liệu đầu vào: Đề nghị các nhà sản xuất dung dịch thẩm phân máu kiểm soát chặt chẽ hàm lượng nhôm trong nguyên liệu và nước pha chế, đồng thời thường xuyên kiểm tra hàm lượng nhôm trong sản phẩm cuối cùng để đảm bảo không vượt quá 100 ppb.

3. Đào tạo kỹ thuật viên: Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu về kỹ thuật GF-AAS và xử lý mẫu cho nhân viên phòng thí nghiệm nhằm nâng cao năng lực phân tích và giảm thiểu sai sót trong quá trình đo.

4. Nghiên cứu mở rộng: Khuyến khích nghiên cứu tiếp tục về ảnh hưởng của các thành phần nền khác trong dung dịch thẩm phân máu và phát triển các chất phụ gia mới nhằm tăng cường độ ổn định và độ chính xác của phương pháp.

5. Thời gian thực hiện: Các giải pháp trên nên được triển khai trong vòng 6-12 tháng để nhanh chóng nâng cao chất lượng kiểm soát an toàn trong điều trị suy thận.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Phòng thí nghiệm kiểm soát chất lượng dược phẩm: Có thể áp dụng phương pháp GF-AAS để kiểm tra hàm lượng nhôm trong dung dịch thẩm phân máu, đảm bảo sản phẩm đạt tiêu chuẩn an toàn.

2. Nhà sản xuất dung dịch thẩm phân máu: Nghiên cứu giúp cải tiến quy trình sản xuất, kiểm soát nguyên liệu và sản phẩm cuối cùng, giảm thiểu nguy cơ nhiễm nhôm.

3. Bệnh viện và trung tâm chạy thận nhân tạo: Hiểu rõ về ảnh hưởng của nhôm trong dung dịch lọc máu, từ đó lựa chọn sản phẩm phù hợp và giám sát an toàn cho bệnh nhân.

4. Nhà nghiên cứu và sinh viên chuyên ngành hóa phân tích: Tham khảo kỹ thuật GF-AAS và quy trình tối ưu hóa phân tích kim loại vi lượng trong mẫu phức tạp, phục vụ nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao cần xác định hàm lượng nhôm trong dung dịch thẩm phân máu đậm đặc?
   Nhôm vượt quá giới hạn cho phép (100 ppb) có thể gây độc tính thần kinh, xương và các biến chứng nghiêm trọng cho bệnh nhân suy thận đang chạy thận nhân tạo. Việc xác định giúp kiểm soát an toàn sản phẩm.

2. Phương pháp GF-AAS có ưu điểm gì so với các phương pháp khác?
   GF-AAS có độ nhạy cao (cỡ ppb), yêu cầu lượng mẫu nhỏ, không cần làm giàu mẫu phức tạp, và không sử dụng dung môi hữu cơ như phương pháp phổ huỳnh quang, giảm ô nhiễm môi trường.

3. Ảnh hưởng của các thành phần nền như NaCl, NaHCO3 đến kết quả phân tích ra sao?
   Các chất này có thể làm giảm độ hấp thụ và tăng độ biến động tín hiệu, gây sai số. Pha loãng mẫu và sử dụng chất phụ gia giúp giảm thiểu ảnh hưởng này.

4. Chất phụ gia nào được khuyến nghị sử dụng trong phương pháp này?
   Mg(NO3)2 với nồng độ khoảng 0,7% được chứng minh giúp ổn định tín hiệu và giảm độ biến động trong mẫu nền, cải thiện độ chính xác phân tích.

5. Phương pháp này có thể áp dụng cho các mẫu khác ngoài dung dịch thẩm phân máu không?
   Có thể áp dụng cho các mẫu phức tạp chứa kim loại vi lượng, tuy nhiên cần tối ưu lại điều kiện phân tích và xử lý nền mẫu phù hợp với từng loại mẫu cụ thể.

Kết luận

• Đã xây dựng thành công phương pháp xác định nhôm trong dung dịch thẩm phân máu đậm đặc bằng kỹ thuật GF-AAS với độ nhạy cao và độ chính xác tốt.
• Chương trình lò graphit tối ưu gồm các bước sấy 90°C (40s), tro hóa 1500°C (20s), nguyên tử hóa 2500°C (5s) cho kết quả ổn định.
• HCl 0,4% được chọn làm nền pha mẫu, Mg(NO3)2 0,7% là chất phụ gia hiệu quả giúp giảm ảnh hưởng nền.
• Phương pháp đáp ứng tiêu chuẩn dược điển về hàm lượng nhôm, phù hợp áp dụng trong kiểm soát chất lượng sản phẩm lọc máu.
• Đề xuất triển khai áp dụng phương pháp trong phòng thí nghiệm kiểm soát chất lượng và nghiên cứu mở rộng để nâng cao hiệu quả phân tích.

Các đơn vị sản xuất và phòng thí nghiệm nên áp dụng phương pháp này để đảm bảo an toàn cho bệnh nhân suy thận, đồng thời tiếp tục nghiên cứu cải tiến kỹ thuật phân tích kim loại vi lượng trong các mẫu y sinh phức tạp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Khi bệnh nhân bị suy thận giai đoạn cuối, chức năng của cả hai quả thận đã bị mất hoàn toàn hoặc gần hoàn toàn. Để cứu sống bệnh nhân và duy trì cuộc sống lâu dài, cần phải điều trị thay thế thận bằng lọc máu hoặc ghép thận. Nhưng ghép thận đòi hỏi chi phí tương đối cao và khó tìm được thận tương thích nên ở Việt Nam hiện nay đa số bệnh nhân suy thận mãn tính đang được tiến hành lọc máu ngoài cơ thể qua máy chạy thận nhân tạo. Dung dịch thẩm phân máu đậm đặc (dịch chạy thận nhân tạo) là một dung dịch bao gồm nước tinh khiết và các chất khác nhau được hòa tan trong đó.

Các chất hòa tan trong dịch chạy thận nhân tạo hầu hết là các chất điện giải (trừ glucose). Nồng độ của chúng (ngoài kali và chất đệm) khi pha loãng gần giống với nồng độ của chất điện phân xảy ra tự nhiên trong máu. Dịch chạy thận nhân tạo có chức năng điều chỉnh điện giải và cân bằng axit-bazơ của bệnh nhân lọc máu và loại bỏ chất thải. Nhôm trong dung dịch chạy thận nhân tạo có thể gây ra các biến chứng như hạ huyết áp, buồn nôn và nôn, chuột rút, đau đầu, đau ngực, đau lưng, sốt và ớn lạnh, ngứa… nếu hàm lượng vượt quá giới hạn cho phép.

Tiêu chuẩn dược điển Anh [7] quy định hàm lượng nhôm trong dịch lọc thận không được quá 100ppb. Vì vậy việc xác định hàm lượng nhôm trong dung dịch thẩm phân máu đậm đặc là hết sức cần thiết. Trước đây, tại công ty TNHH. Braun Việt Nam, nhôm được thử giới hạn bằng cách chiết bằng dung môi hữu cơ sau đó đo phổ huỳnh quang, làm song song mẫu thử và mẫu chuẩn (0.1mg/L) sau đó so sánh cường độ phổ đo được.

Nhưng với mục đích hạn chế việc sử dụng dung môi hữu cơ và xây dựng phương pháp định lượng nhôm để phục vụ cho các mục đích khác, luận văn này nghiên cứu xác định nhôm bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa là điều có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Luận văn Thạc sĩ Chuyên ngành Hóa phân tích CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1. Nhôm và ảnh hƣởng của nhôm đối với sức khỏe con ngƣời Nhôm (aluminium) là tên một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Al và số nguyên tử bằng 13. Nguyên tử khối bằng 27 đvC.

Khối lượng riêng 2,7 g/cm3. Nhiệt độ nóng chảy 660oC. Nhôm là nguyên tố phổ biến thứ 3 (sau ôxy và silic), và là kim loại phổ biến nhất trong vỏ Trái Đất. Nhôm chiếm khoảng 8% khối lượng lớp rắn của Trái Đất.

Kim loại nhôm hiếm phản ứng hóa học mạnh với các mẫu quặng và có mặt hạn chế trong các môi trường khử cực mạnh. Tuy vậy, nó vẫn được tìm thấy ở dạng hợp chất trong hơn 270 loại khoáng vật khác nhau. Quặng chính chứa nhôm là bôxit. Nhôm có điểm đáng chú ý của một kim loại có tỷ trọng thấp và có khả năng chống ăn mòn do hiện tượng thụ động.

Các thành phần cấu trúc được làm từ nhôm và hợp kim của nó rất quan trọng cho ngành công nghiệp hàng không vũ trụ, các lĩnh vực khác của giao thông vận tải và vật liệu cấu trúc. Các hợp chất hữu ích nhất của nhôm là các ôxit và sunfat. Mặc dù có mặt phổ biến trong môi trường nhưng các muối nhôm không được bất kỳ dạng sống nào sử dụng. Với sự phổ biến của nó, nhôm được dung nạp tốt bởi thực vật và động vật.

Nhôm là một trong ít các nguyên tố phổ biến nhất mà không có chức năng có ích nào cho các cơ thể sống, nhưng có một số người bị dị ứng với nó - họ bị các chứng viêm da do tiếp xúc với các dạng khác nhau của nhôm: các vết ngứa do sử dụng các chất làm se da hay hút mồ hôi (phấn rôm), các rối loạn tiêu hóa và giảm hay mất khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng từ thức ăn nấu trong các nồi nhôm, nôn mửa hay các triệu chứng khác của ngộ độc nhôm do ăn (uống) các sản phẩm như Kaopectate® (thuốc chống ỉa chảy), Amphojel® và Maalox® (thuốc chống chua). Đối với những người khác, nhôm không bị coi là chất độc như các kim loại nặng, nhưng có dấu hiệu của ngộ độc nếu nó được hấp thụ nhiều, mặc dù việc sử dụng các đồ nhà bếp bằng nhôm (phổ biến do khả năng chống ăn mòn và dẫn nhiệt tốt) nói chung chưa cho thấy dẫn đến tình trạng ngộ độc nhôm. Việc tiêu thụ qúa Phạm Thị Vui 1 Trường ĐH Khoa Học Tự Nhiên TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Luận văn Thạc sĩ Chuyên ngành Hóa phân tích nhiều các thuốc chống chua chứa các hợp chất nhôm và việc sử dụng quá nhiều các chất hút mồ hôi chứa nhôm có lẽ là nguồn duy nhất sinh ra sự ngộ độc nhôm. Người ta cũng cho rằng nhôm có liên quan đến bệnh Alzheimer [10] và bệnh Parkinson [29].

Nhôm còn là chất độc thần kinh loại mạnh, đồng thời cũng có nguy cơ gây độc cho xương và tế bào [35], đặc biệt là đối với bệnh nhân chạy thận do suy thận mãn tính [11], [32]. Ở bệnh nhân chạy thận nhân tạo, sự tích lũy nhôm trong mô đến mức độ đủ cao để gây ra độc tính chủ yếu là do sự phơi nhiễm từ dung dịch thẩm phân máu đậm đặc và sự thiếu hụt chức năng thận, con đường bài tiết chính của nhôm [25],[6]. Ngày nay, chứng mất trí và bệnh u xương ở các bệnh nhân chạy thận hiếm gặp hơn do sự kiểm soát chặt hàm lượng nhôm đầu vào. Tính chất lý học, hóa học của nhôm [3] 1.

Tính chất lý học Nhôm kim loại kết tinh trong hệ lập phương tâm diện. Nó là kim loại màu trắng bạc, khi để trong không khí chuyển màu xám do có lớp màng nhôm oxit bao phủ trên bề mặt. Nhôm nóng chảy ở nhiệt độ tương đối thấp (650oC) và sôi ở nhiệt độ cao (2467oC). Ở nhiệt độ thường, nhôm tinh khiết khá mềm, dễ dát mỏng và kéo sợi.

Lá nhôm mỏng được dùng làm tụ điện, lá nhôm rất mỏng (0,005 mm) được dùng để gói bánh, kẹo và dược phẩm. Trong khoảng nhiệt độ từ 100 đến 150oC, nhôm tương đối dẻo và dễ chế hóa cơ học, nhưng đến khoảng 600oC trở nên giòn và dễ nghiền thành bột. Nhôm là kim loại dẫn nhiệt và dẫn điện tốt. Độ dẫn điện của nhôm bằng khoảng 0,60 độ dẫn điện của đồng nhưng nhôm nhẹ hơn đồng 3 lần nên ngày càng được sử dụng thay đồng làm dây dẫn.

Bề mặt của nhôm rất trơn bóng, có khả năng phản chiếu tốt ánh sáng và nhiệt. Bởi vậy người ta dùng nhôm chứ không dùng bạc để mạ lên gương của những kính viễn vọng phản chiếu. Nhôm cũng được dùng làm những ống dẫn dầu Phạm Thị Vui 2 Trường ĐH Khoa Học Tự Nhiên TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Luận văn Thạc sĩ Chuyên ngành Hóa phân tích thô, bể chứa và thùng xitec như là vật liệu cách nhiệt đảm bảo cho dầu hay các chất lỏng khác không bị đốt nóng bởi bức xạ mặt trời. Nhôm có khả năng tạo hợp kim với nhiều nguyên tố khác.

Những hợp chất quan trọng nhất của nhôm là đuyara, silumin và macnhali. Những hợp kim đó, ngoài ưu điểm là nhẹ tương đương với nhôm còn có những tính chất cơ lý tốt hơn nhôm. Đuyara chứa 94% Al, 4% Cu, 2% Mg, Mn, Fe và Si, cứng và bền như thép mềm, được dùng chủ yếu trong công nghiệp ôtô và máy bay. Silumin chứa 85% Al, 10 ÷ 14% Si và 0,1% Na, rất bền và rất dễ đúc, được dùng để sản xuất động cơ máy bay, động cơ tàu thủy.

Tính chất hóa học Nhôm là kim loại hoạt động mạnh. Tuy nhiên, ở điều kiện thường, bề mặt nhôm bị bao phủ bởi lớp màng oxit rất mỏng (0,00001mm) và bền làm cho nhôm trở nên kém hoạt động. Dây nhôm hay lá nhôm dày không bị cháy khi được đốt mạnh mà nóng chảy trong lớp màng oxit tạo thành những túi, bên trong túi là nhôm lỏng và bên ngoài là nhôm oxit. Lá nhôm rất mỏng hoặc bột nhôm khi được đốt nóng có thể cháy phát ra ánh sáng chói và tỏa nhiều nhiệt.

4Al + 3O2 = 2Al2O3 , ∆Ho = -1676kJ/mol Tấm nhôm đã được nhúng vào dung dịch muối thủy ngân hoặc kim loại thủy ngân khi để trong không khí ở nhiệt độ thường sẽ bị oxy hóa hoàn toàn vì trong trường hợp này nó không được bảo vệ bởi lớp màng oxit nữa. Ở nhiệt độ cao, nhôm dễ dàng khử được nhiều oxit kim loại đến kim loại tự do. Phản ứng này được gọi là phản ứng nhiệt nhôm và được ứng dụng để điều chế nhiều kim loại khó bị khử và khó nóng chảy như Fe, Cr, Mn, Ni, Ti, Zr, V. 2Al + Fe2O3 = 2Fe + Al2O3 2Al + Cr2O3 = 2Cr + Al2O3 Nhôm tương tác với clo, brom ở nhiệt độ thường, với iot khi đun nóng, với nitơ, lưu huỳnh, cacbon ở nhiệt độ khá cao (700 ÷ 800oC) và không tương tác với hiđro.

Phạm Thị Vui 3 Trường ĐH Khoa Học Tự Nhiên TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Luận văn Thạc sĩ Chuyên ngành Hóa phân tích Nhôm tuy có tổng các năng lượng ion hóa thứ nhất, hai và ba khá lớn nhưng nhờ ion Al3+ có nhiệt hiđrat hóa rất âm cho nên nhôm kim loại dễ chuyển sang dạng Al3+ (dd). Nhôm có thế điện cực tương đối thấp, và như vậy về nguyên tắc nhôm dễ dàng đẩy hiđro ra khỏi nước và axit. Nhưng thực tế vì bị màng oxit bền bảo vệ, nhôm không tác dụng với nước khi nguội và khi đun nóng, không tác dụng với dung dịch loãng của axit photphoric và axit axetic. Nhôm chỉ tan dễ dàng trong dung dịch axit clohiđric và axit sunfuric, nhất là khi đun nóng theo phản ứng: 2Al + 6[H3O]+ + 6H2O = 2[Al (H2O)6]3+ + 3H2 Trong dung dịch axit nitric đặc và nguội, nhôm không những không tan mà còn bị thụ động hóa.

Vì vậy trong thực tế người ta dùng nhôm làm xitec đựng axit nitric đặc. Nhôm có thể tan trong dung dịch kiềm mạnh, giải phóng hiđro: 2Al + 2OH- + 6H2O = 2[Al (OH)4]- + 3H2 1. Dung dịch thẩm phân máu đậm đặc Dung dịch thẩm phân máu là phương tiện rất quan trọng để tiến hành lọc máu ngoài cơ thể. Dung dịch thẩm phân máu bao gồm nước và các chất điện giải như natri clorid, calci clorid, magnesi sulfat có nồng độ gần tương đương với nồng độ của chúng trong máu người khoẻ mạnh.

Ngoài ra còn có glucose. Hệ thống đệm là natri bicarbonat hoặc acetat. Các hoá chất dùng để pha dung dịch thẩm phân máu đều phải đạt tiêu chuẩn dược phẩm.