Download luận văn thạc sĩ ngành khoa học môi trường với đề tài: Đánh giá ô nhiễm các chất cơ clo mạch ngắn trong nước cấp sinh hoạt tại một số vùng thuộc nội thành Hà Nội, cho các bạn làm luận văn tham khảo

1. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học1
MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của nền công nghiệp
nước ta, tình hình ô nhiễm môi trường cũng gia tăng đến mức báo động. Do đặc
thù của nền công nghiệp mới phát triển, chưa có sự quy hoạch tổng thể và nhiều
nguyên nhân khác nhau như: điều kiện kinh tế của nhiều xí nghiệp còn khó
khăn, hoặc do chi phí xử lý ảnh hưởng đến lợi nhuận nên hầu như chất thải công
nghiệp của nhiều nhà máy chưa được xử lý mà thải thẳng ra môi trường. Mặt
khác nước ta là một nước đông dân, có mật độ dân cư cao, nhưng trình độ nhận
thức của con người về môi trường còn chưa cao, nên lượng chất thải sinh hoạt
cũng bị thải ra môi trường ngày càng nhiều. Điều đó dẫn tới sự ô nhiễm trầm
trọng của môi trường sống, ảnh hưởng đến sự phát triển toàn diện của đất nước,
sức khỏe, đời sống của nhân dân. Trong đó, ô nhiễm nguồn nước là một trong
những thực trạng đáng ngại nhất của sự hủy hoại môi trường tự nhiên. Ngày nay
vấn đề xử lý nước và cung cấp nước sạch đang là một mối quan tâm lớn của
nhiều quốc gia, nhiều tổ chức xã hội và chính bản thân mỗi cộng đồng dân cư.
Và đây cũng là một vấn đề cấp bách cần giải quyết của nước ta trong quá trình
công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước.
Hiện nay, hơn 70% các nhà máy cấp nước ở Việt Nam sử dụng nước mặt
là nguồn nước chính, phục vụ cho nhu cầu cấp nước sinh hoạt và sản xuất. Tuy
nhiên, ở nhiều nơi, nguồn nước mặt lại là nơi tiếp nhận các loại chất thải sinh
hoạt, công nghiệp, nông nghiệp từ các khu đô thị, khu dân cư, nông thôn, các
làng nghề sản xuất,... với nhiều loại chất ô nhiễm, kể cả các hợp chất hữu cơ
phức tạp, đa dạng, có những dạng tồn tại khó xử lý, nguy hiểm cho sức khoẻ con
người. Một số nhà máy nước đã có những biện pháp cố gắng giảm thiểu sự tồn
tại của các hợp chất hữu cơ trong nước sau xử lý và đảm bảo độ an toàn cho
nước sinh hoạt, tuy nhiên còn thiếu những cơ sở khoa học chắc chắn, hiệu quả

2. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học2
xử lý phần lớn chưa cao, còn nhiều vấn đề khó khăn trong giải pháp bố trí công
trình và trong quản lý vận hành.
Mỗi người mỗi ngày cần khoảng 20 lít nước ngọt để ăn, uống. Ngoài ra
cần từ 50 đến 150 lít nước sinh hoạt. Dân số ngày một tăng, nông nghiệp ngày
một phát triển vì thế tài nguyên nước ngày càng khan hiếm và ngày càng bị ô
nhiễm nặng nề hơn. Hậu quả đối với sức khỏe con người là gây hại đến hệ thống
tiêu hóa, bệnh đường ruột. Theo số liệu của Tổ chức Y tế thế giới (WHO) thì ô
nhiễm nước là một trong các nguyên nhân chính gây tử vong từ yếu tố môi
trường. Xuất phát từ những yêu cầu thực tế cần phải phân tích, kiểm soát các
chất cơ clo mạch ngắn trong nước sinh hoạt, chúng tôi đã lựa chọn và tiến hành
nghiên cứu đề tài:
“Đánh giá ô nhiễm các chất cơ clo mạch ngắn trong nước cấp sinh hoạt
tại một số vùng thuộc nội thành Hà Nội”.
Nội dung thực hiện của đề tài này gồm:
- Khảo sát điều kiện tối ưu để chiết các hợp chất cơ clo dễ bay hơi trong môi
trường nước sinh hoạt với kỹ thuật không gian hơi.
- Khảo sát các điều kiện tối ưu để định tính và định lượng hợp chất cơ clo dễ
bay hơi trên thiết bị sắc kí khí detectơ cộng kết điện tử (GC-ECD).
- Áp dụng qui trình phân tích đã chọn xác định hàm lượng một số chất cơ clo
dễ bay hơi như Diclometan; Triclometan; Tricloetylen và Tetracloetylen
trong nước cấp sinh hoạt thuộc khu vực nội thành Thành phố Hà Nội

3. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học3
CHƯƠNG 1.
TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi [1,3,4,6,16]
Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs, Volatile organic compounds) là
các chất hữu cơ dễ bay hơi ở nhiệt độ không khí bình thường. Có hàng nghìn sản
phẩm khác nhau chứa VOCs được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày như: các
sản phẩm công nghiệp, thương mại, đồ dùng gia đình… Sự ô nhiễm VOCs trong
môi trường chủ yếu do hoạt động xả thải các chất thải công nghiệp, sản xuất và
sử dụng sản phẩm có chứa các dung môi như: sơn, hoá chất làm sạch, xăng,
dung môi, mỹ phẩm, chất dính công nghiệp… VOCs thường không hấp phụ vào
đất ở nồng độ thấp và dễ dàng bay hơi vào không khí, và từ nước đi vào đất (khi
nước được sử dụng cho mục đích tưới tiêu).
Các VOCs đôi lúc được phát thải ngẫu nhiên vào môi trường và trở thành
một trong những tác nhân gây ô nhiễm môi trường đất, không khí và nước (nước
ngầm hoặc nước mặt). Các VOCs là một trong những tác nhân chính liên quan
đến sự hình thành của ozon mặt đất. Một số VOCs phản ứng với NOx trong
không khí khi có ánh sang mặt trời tạo ra ozon. Ở khí quyển tầng cao, ozon hấp
thụ các tia UV do đó bảo vệ con người, động thực vật khỏi tiếp xúc với bức xạ
mặt trời nguy hiểm. Nhưng ở tầng khí quyển thấp hơn chúng lại gây ra mối đe
doạ tới sức khoẻ con người bằng việc gây ra các vấn đề về hô hấp. Thêm vào đó,
nồng độ cao của ozon ở khí quyển tầng thấp có thể huỷ hoại mùa màng, cây
trồng.
Các VOCs có thể xâm nhập vào cơ thể con người thông qua đường hô
hấp, qua tiếp xúc với da, qua thực phẩm và các nguồn nước uống. Chúng có thể

4. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học4
gây ra những ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức khoẻ con người như: đau mắt,
viêm họng, đau đầu, gây ung thư, ảnh hưởng đến gan, thận…
Một số VOCs được sử dụng phổ biến cho mục đích công nghiệp và dân
dụng như: axeton, diclometan, clorofom, toluen, benzen, etylbenzen, xylen,
styren, naphtalen… Trong luận văn tập trung vào nghiên cứu các hợp chất cơ
clo mạch ngắn dễ bay hơi (các dẫn xuất clo chứa 1 đến 2 cacbon), đó là:
diclometan, clorofom, tricloetylen và tetracloetylen.
1.2. Giới thiệu về các hợp chất cơ clo mạch ngắn dễ bay hơi
Các chất cơ clo mạch ngắn dễ bay hơi là một nhóm chất thuộc các hợp
chất hữu cơ dễ bay hơi. Do độc tính và tác hại đối với môi trường mà người ta
đặc biệt chú ý đến các hợp chất này. Một số chất cơ clo mạch ngắn dễ bay hơi
thường gặp như: diclometan; clorofom; tricloetylen; tetracloetylen; vinylclo;
cacbon tetraclorit; 1,1- dicloetan; 1,2 – dicloetan; 1,1 – dicloeten; 2,2 –
diclopropan; 1,1,1 – tricloetan; 1,1,2 – tricloetan; 1,2,3 – triclopropan,…
Các chất cơ clo mạch ngắn dễ bay hơi chủ yếu được dung trong công
nghiệp và một số sản phẩm dùng trong gia đình. Do đó, nguồn thải chứa các
chất này chủ yếu từ nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp như [5]; hoạt
động phân tích hoá học và sử dụng hoá chất trong phòng thí nghiệm; cơ sở giặt
khô là hơi; cơ sở sản xuất và pha sơn; cơ sở sản xuất chất tẩy rửa; cơ sở sản xuất
các chi tiết kim loại, điện tử; khu vực hoạt động thương mại, dịch vụ, y tế, …
Với các chất cơ clo mạch ngắn dễ bay hơi nói riêng và các VOCs nói
chung, hô hấp là con đường chủ yếu để chúng xâm nhập vào cơ thể con người
cũng như động vật, sau đó là sự xâm nhập qua da và qua đường tiêu hoá. Sự lưu
chuyển các chất cơ clo mạch ngắn dễ bay hơi trong môi trường và tác động đến
hệ sinh thái và con người được chỉ ra trong hình 1.

5. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học5
Hình 1.1: Sơ đồ sự lưu chuyển các chất cơ clo mạch ngắn
dễ bay hơi trong môi trường
Một số tiêu chuẩn cho phép các chất cơ clo mạch ngắn dễ bay hơi trong
môi trường nước được nêu trong bảng 1.1 dưới đây.
Bảng 1.1 : Một số tiêu chuẩn quy định về nồng độ các chất cơ clo
mạch ngắn dễ bay hơi trong nước ăn uống
Stt Tên chất CTPT
USEPA
(mg/L)
WHO
(mg/L)
TCVN
(mg/L)
1 Diclometan CH2Cl2 0,005 0,02 0,02
2 Tricloetylen C2HCl3 0,005 0,03 0,03
3 Tetracloetylen C2Cl4 0,005 0,01 0,02
4 Triclometan CHCl3 0,008 0,06 0,02

6. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học6
- USEPA: Tiêu chuẩn về nồng độ các chất cơ clo dễ bay hơi trong nước ăn
uống do cơ quan bảo vệ môi trường của Mỹ ban hành.
- WHO: Tiêu chuẩn về nồng độ các chất cơ clo dễ bay hơi trong nước ăn
uống do Tổ chức y tế thế giới ban hành [16].
- TCVN: Tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn, uống do Bộ Y tế Việt Nam ban hành
(QCVN 01 – 2009/BYT) [12].
1.3. Cấu tạo và tính chất của một số chất cơ clo mạch ngắn dễ bay hơi
1.3.1. Diclometan
a. Đặc tính hóa lý [14]
- Tên gọi: Diclometan. Các tên gọi khác: metylen clorua, metylen diclorua,
metylen biclorua.
- Công thức cấu tạo Cl
Cl C H
H
- Công thức phân tử: CH2Cl2
- Khối lượng phân tử: M = 84,93 đvC.
- Nhiệt độ sôi ở 760 mmHg: 400
C.
- Nhiệt độ nóng chảy: -95,10
C.
- Tỷ trọng ở 200
C: d = 1,33 g/cm3
.
- Hằng số điện môi ở 250
C: £ = 8,93.
- Độ nhớt ở 250
C : η = 0,413 mPa.s.
- Áp suất hơi ở 500
C: P = 145 Kpa.
- Dạng dung dịch: dung môi diclometan là một chất lỏng không màu, dễ
bay hơi, có vị ngọt. Khi tiếp xúc với nhiệt (> 4000
C) nó bị phân hủy thành
photgen, HCl … [ 6 ]

7. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học7
- Độ hòa tan: tan ít trong nước (1,3 g/100g H2O ở 250
C); tan trong
tetraclorua cacbon; tan hoàn toàn trong etanol, etylete, DMF.
- Độ tinh khiết: 99,9%
b. Ứng dụng
Diclometan (CH2Cl2) là hợp chất có khả năng bay hơi cao và có thể hoà
tan rất nhiều hợp chât hữu cơ nên nó là một dung môi lí tưởng cho rất nhiều quá
trình hoá học khác nhau. Nó là loại dung môi được sử dụng nhiều trong công
nghiệp sơn, chất tẩy rửa và sản xuất nhựa. Trong công nghiệp thực phẩm,
Diclometan được sử dụng để chiết các chất cafein từ quả cà phê, chiết hương
liệu từ cây hoa bia. Trong nông nghiệp, chúng được sử dụng làm dung môi của
loại thuốc phun bảo quản quả dâu tây và quả xương cá. Ngoài ra, Diclometan
còn được sử dụng làm một tác nhân tạo bọt trong bọt poliuretan. Một hãng bán
hàng lớn “EMA Plastic Weld” của Mỹ gọi Diclometan là một hợp phần của
công nghiệp sản xuất hiện đại. Lượng Diclometan được sản xuất trung bình
hàng năm trên thế giới là 570 000 tấn.
c. Độc tính [24]
Diclometan (CH2Cl2) được chuyển hóa bởi oxi nguyên tử (tự do) như
sau
HO
MO - HCl
CH2Cl2 Cl CH HC = O HCl + CO (1)
(O)
Cl Cl
Ở một số loài động vật, nó cũng được chuyển hóa bởi cytosolic glutathion
transferase (GTF) tạo ra S - clometylglutathion trung gian có hoạt tính mạnh:
H
GSH +H2O
CH2Cl2 GS C Cl GS CH2OH (2)
GTF - HCl
H

8. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học8
Con đường chuyển hóa sinh học thứ (2) chỉ được tiến hành khi con đường
chuyển hóa thứ nhất (1) đã được bão hòa, và con đường chuyển hóa sinh học thứ
(2) không phải là xảy ra ở tất cả các loài động vật. Người ta nghi ngờ liệu
CH2Cl2 có được chuyển hóa bởi cơ chế này ở người hay không.
Diclometan gây mê ở hàm lượng cao, có nghi ngờ gây ung thư [15], là tác
nhân làm suy yếu hệ thần kinh trung ương, kích thích da và niêm mạc, đặc biệt
khi sự bay hơi bị cản trở. Khi đó, sự tiếp xúc kéo dài có thể gây ra những vết
bỏng hóa chất. Tiếp xúc với diclometan qua đường hô hấp và qua dẫn tới mức
CO.Hb (cacboxy hemoglobin) lớn, thời gian bán hủy sinh học dài hơn so với
mức tiếp xúc trực tiếp với cacbon monoxit (CO) [8]. Ngoài ra, diclometan còn
có thể làm suy giảm chức năng của gan và thận.
Diclometan là chất gây độc cấp thấp. Sự nhiễm diclometan theo đường
nước uống có thể không đáng kể so với các nguồn khác. Một nghiên cứu trên
chuột bạch được cho hít thở diclometan, kết quả cho thấy nó có tính gây ung
thư, còn một nghiên cứu khác thực hiện bằng đường uống thì bằng chứng thu
được chỉ có tính gợi ý. Diclometan được xếp vào nhóm độc 2B, tuy nhiên các
bằng chứng có được cho thấy nó không phải là tác nhân gây ung thư qua cơ chế
nhiễm độc gen [7, 14, 24].
1.3.2. Triclometan
a. Đặc tính hóa lý [14]
Tên gọi: triclometan, tên thương mại là clorofom. Các tên gọi khác như: metan
triclo, metyl triclo.
- Công thức cấu tạo
Cl
Cl C H
Cl
- Công thức phân tử: CHCl3

9. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học9
- Khối lượng phân tử: M = 119,38 đvC.
- Nhiệt độ sôi ở 760 mmHg: 61,10
C.
- Nhiệt độ nóng chảy: - 63,60
C.
- Tỷ trọng ở 200
C : d= 1,48 g/cm3
- Hằng số điện môi ở 200
C : = 4,81
- Độ nhớt ở 500
C : η = 0,427 mPa.s.
- Áp suất hơi ở 1000
C: P = 308 Kpa.
- Dạng dung dịch: dung môi triclometan là một chất lỏng không màu, dễ
bay hơi, không dễ cháy, có mùi đặc trưng. Nó có thể bị oxi hóa bởi các
tác nhân oxi hóa mạnh tạo thành photgen và khí clo [24].
- Độ hòa tan: tan ít trong nước ( độ tan ở 200
C là 0,8 g/100 g H2O); tan
trong axeton; tan hoàn toàn trong etanol, etylete, ete dầu hỏa, benzen,
tetraclorua cacbon,… [6,8 ].
- Độ tinh khiết: 99,9%
b. Ứng dụng
Triclometan hay clorofom được dùng làm dung môi và thường được dùng
làm nguyên liệu trong các ngành công nghiệp sản xuất thuốc trừ sâu, sản xuất
thuốc và dược phẩm, trong sản xuất các loại hương liệu và mỹ phẩm. Trong y
học nó được sử dụng làm chất gây mê. Trong nông nghiệp, CHCl3 được sử
dụng làm thuốc bảo quản lương thực, diệt nấm mốc cho các kho chứa nông sản.
Còn trong các phòng thí nghiệm, nó được dùng làm dung môi và bảo quản mẫu
nước [8, 14]
c. Độc tính
Clorofom cũng là một đối tượng cho sự chuyển hóa khử và tạo thành các
gốc hóa học hoặc carben (là hợp chất cacbon thể hiện hai hóa trị với nguyên tử
cacbon, hai điện tử hóa trị được phân bố trong các hóa trị, chẳng hạn: CH2 )
chịu trách nhiệm đối với độc tính gen [1,16, 24].
CHCl3 được chuyển hóa oxi hóa như sau:

10. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học10
O
MO - HCl
CHCl3 HO CCl2 Cl C Cl
(O)
Cl Photgen
Photgen trung gian có hoạt tính mạnh, có thể tác dụng với các thành phần
nuclephili DNA do đó tạo ra các ảnh hưởng độc tính gen. Tuy vậy, chưa có bằng
chứng nào về ảnh hưởng gây ung thư hoặc gây đột biến của photgen [24].
Clorofom là một dẫn xuất thế halogen của metan - trihalometan, là một
trong những sản phẩm phụ của quá trình khử trùng nước bằng clo. Clorofom là
hợp chất bền, có mặt trong nước sông, nước ngầm do ô nhiễm công nghiệp,
nông nghiệp, xuất hiện trong nước máy do phản ứng clo hóa những hợp chất
hữu cơ có trong nước tự nhiên. Clorofom không những được sinh ra trong quá
trình xử lý nước mà còn tiếp tục hình thành trong hệ thống phân phối nước dưới
tác dụng của clo dư [1]. Nồng độ clorofom trong nước uống đôi khi lên đến vài
trăm g/L. Trong môi trường không khí nồng độ của nó thường rất thấp, còn
trong một số loại thực phẩm người ta đã phát hiện được clorofom ở nồng độ từ
1-30 g/kg [15].
Clorofom được hấp thụ qua đường hô hấp và qua da, sau đó có thể tạo
thành nhiều chất chuyển hóa trung gian có hoạt tính với lượng tùy thuộc vào
loài và giới tính. Khi tiếp xúc lâu dài với clorofom ở mức độ >15 mg/kg thể
trọng/ngày có thể gây ra những thay đổi ở thận, gan và tuyến giáp [15].
Clorofom xâm nhập vào cơ thể sẽ nhanh chóng đi vào máu và vận chuyển
tới các tế bào. Quá trình trao đổi chất của clorofom diễn ra trong gan. Clorofom
thải ra khỏi cơ thể qua phổi dưới dạng khí CO2 và qua thận dưới dạng clorua.
Clorofom làm suy yếu hệ thần kinh trung ương, gây ảnh hưởng xấu tới gan và
thận. Ảnh hưởng độc tức thời của clorofom là mất ý thức, có thể dẫn tới hôn mê
rồi chết. Thận bị nguy hiểm sau 24 - 48 giờ, gan tổn thương sau 2 - 5 ngày
nhiễm độc.

11. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học11
LD50 của clorofom đối với người: 630 mg/kg khối lượng cơ thể.
LD50 của clorofom đối với chuột: 1120 mg/kg khối lượng cơ thể.
Khả năng gây ung thư: các thí nghiệm đã chứng minh khả năng gây u gan
của clorofom đối với động vật gặm nhấm ở liều cao. Đối với người, đã có nhiều
khảo sát dịch tễ học cho thấy có mối liên hệ giữa nồng độ clorofom trong nước
uống và một số trường hợp tử vong do ung thư bàng quang, gan, ruột. Nếu nồng
độ clorofom trong nước là 0,03 mg/L, mỗi ngày uống 2 lít nước, thì rủi ro mắc
bệnh ung thư là 1/100.000 trong suốt thời gian sống [1].
1.3.3. Tricloetylen
a. Đặc tính hóa lý [6, 14].
Tên gọi: tricloetylen. Các tên gọi khác: tricloeten, tricloran, tricloren,
clorylen, trimar…
- Công thức cấu tạo:
Cl Cl
C C
H Cl
- Công thức phân tử: C2HCl3
- Khối lượng phân tử: M = 131,39 đvC.
- Nhiệt độ sôi ở 760 mmHg: 87,20
C.
- Nhiệt độ nóng chảy: -84,7 0
C.
- Tỷ trọng ở 200
C: d = 1,46 g/cm3
.
- Hằng số điện môi ở 280
C:  = 3,39.
- Độ nhớt ở 750
C: η = 0,376 mPa.s.
- Áp suất hơi ở 750
C: P = 69,3 Kpa.
- Dạng dung dịch: dung môi tricloetylen là một chất lỏng không màu, dễ
bay hơi, mùi dễ chịu hơn clorofom. Khi tiếp xúc với bề mặt nóng hoặc
lửa, nó bị phân hủy tạo thành chất độc, trong đó có photgen và HCl. Nó

12. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học12
cũng bị phân hủy bởi ánh sáng và khi tiếp xúc với kiềm mạnh tạo ra
cloaxetylen, chất này làm tăng nguy cơ cháy.
- Độ hòa tan: không tan trong nước; tan hoàn toàn trong etanol, etylete,
clorofom.
- Độ tinh khiết: 99,9%
d. Ứng dụng
Tricloetylen là dung môi chủ yếu được dùng để làm sạch khô, khử dầu
mỡ kim loại, làm chất gây mê và dung môi trong y học, được sử dụng nhiều
trong công nghiệp sản xuất ô tô, luyện kim và một số ngành khác [6].
c. Độc tính
Tricloetylen xâm nhiễm chủ yếu vào khí quyển nhưng cũng có thể đi vào
nước bề mặt và nước ngầm do chất thải công nghiệp. Người ta dự đoán rằng
mức độ phơi nhiễm với tricloetylen từ không khí sẽ lớn hơn từ nước uống và
thực phẩm. Trong nước bề mặt, tricloetylen có nồng độ thấp do đặc tính dễ bay
hơi. Trong nước ngầm yếm khí, tricloetylen có thể bị khử thành các hợp chất
độc hơn bao gồm cả vinylclorua [20]. Tricloetylen là chất ô nhiễm thường xuyên
phát hiện thấy trong nước ngầm. Theo số liệu của Tổ chức Bảo vệ Môi trường
của Mỹ (USEPA) cho thấy nồng độ của nó trong nước ngầm là khoàng 1 - 20
g/L [1]
Với tricloetylen hoặc tetracloetylen, sự chuyển hóa oxi hóa hầu như có
thể xảy ra không chiu trách nhiệm đối với các ảnh hưởng độc tính gen. Cơ chế
của quá trình này được chỉ ra dưới đây [24].
Con đường chuyển hoá của tricloetylen như sau [24]

13. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học13
Cl Cl GSH Cl SG Cl Xystein
H Cl Sự chuyển vị H Cl H Cl
Thận
Β - lyaza
Khả năng gây ung thư Cl SH
Khả năng gây đột biến gen + NH4
+
+ CH3COCOO
H Cl
(-Lyaza: enzyme xúc tác sự phân cắt không thuỷ phân chất nền của nó với sự
hình thành liên kết kép. Xystein (Cysteine) có CTPT là C3H7O2NS – axit amin
kết tinh, tồn tại như một thành phần của glutathione và xystein [24] ).
Tricloetylen là chất gây độc đặc biệt, bởi vì các sản phẩm chuyển hóa của
tricloetylen trong cơ thể liên kết với protein và axit nucleic gây ảnh hưởng tới hệ
thống thần kinh và gan như: gây rối loạn ở hệ thống thần kinh trung ương, nghi
ngờ gây ung thư gan. Đồng thời cũng thấy có hiện tượng kích thích mắt, họng
nhức đầu, mệt mỏi, lú lẫn tâm thần. Hơi tricloetylen nhanh chóng đi vào hệ tuần
hoàn qua phổi, do đó lan truyền đi khắp cơ thể. Ở mức độ nnào đó, dung môi
này tích tụ trong mỡ và các mô nên các triệu chứng có chiều hướng dai dẳng và
không khỏi được. Người ta nhận thấy rằng, tricloetylen chuyển hóa chậm trong
cơ thể thành dạng epoxide còn độc hơn nhiều so với chất đầu. Tricloetylen còn
có thể gây ra bệnh điếc nghề nghiệp, quan trọng hơn nữa là nó gây ra những rủi
ro nghiêm trọng cho sức khỏe một cách âm ỉ [15].
Trong cơ thể động vật gặm nhấm 50% tricloetylen tích lũy ở buồng trứng,
25% ở mô mỡ. Tricloetylen đào thải khỏi cơ thể theo đường phổi, nước tiểu, mồ
hôi và nước bọt [1]. Tricloetylen là chất gây đột biến đối với hệ vi khuẩn và
động vật gặm nhấm. Nó có thể tạo thành liên kết cộng hóa trị với các đại phân tử
của tế bào, dẫn tới gây ung thư. Nếu nồng độ tricloetylen trong nước là 30 g/L,

14. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học14
mỗi ngày uống 2 lít nước thì rủi ro ung thư là 1/100.000 trong suốt thời gian
sống [1].
1.3.4. Tetracloetylen
a. Đặc tính hóa lý [6, 14]
Tên gọi: tetracloetylen. Các tên gọi khác: tetracloeten, percloetylen,
etylentetraclorua, didakene, perclene…
- Công thức cấu tạo
Cl Cl
C C
Cl Cl
- Công thức phân tử: C2Cl4
- Khối lượng phân tử: M = 165,83đvC.
- Nhiệt độ sôi ở 760 mm Hg: 121,30
C.
- Nhiệt độ nóng chảy: - 22,30
C.
- Tỷ trọng ở 200
C: d = 1,62 g/cm3
.
- Hằng số điện môi ở 300
C: ε = 2,27.
- Độ nhớt ở 1000
C: η = 0,442 mPa.s.
- Áp suất hơi ở 1000
C : P = 54,2 Kpa.
- Dạng dung dịch: dung môi tetracloetylen là một chất lỏng không màu, rất
linh động, có mùi giống với mùi của clorofom.
- Độ hòa tan: tan hoàn toàn trong etanol, etylen, clorofom, benzen.
- Độ tinh khiết: 99,9%.
b. Ứng dụng:
Tetracloetylen đã và đang được dùng làm dung môi để làm sạch khô và
một phần làm chất khử dầu mỡ, Hiện nay, người ta đã phát hiện ra nó có mặt
trong xăng [6, 8]. Tetracloetylen phân bố rộng rãi trong môi trường và được phát
hiện ở lượng vết trong nước, không khí, thực phẩm đóng gói, mô người và động

15. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học15
vật dưới nước. Lượng cao nhất được tìm thấy trong khu công nghiệp sản xuất
chất khử dầu và làm sạch khô.
c, Độc tính:
Tetracloetylen xâm nhập vào nước do các nguồn thải công nghiệp, dân
dụng. Đôi khi sự phát tán tetracloetylen có thể làm nồng độ của nó trong nước
ngầm cao lên. Trong ngầm yếm khí nó có thể bị khử thành các hợp chất độc
hơn, bao gồm cả vinylclorua [16]. Tetracloetylen có mặt trong nước bề mặt ở
nồng độ <1 μg/L, tuy nhiên trong nước ngầm hàm lượng của nó cao hơn,
khoảng 0,2 - 3,1 μg/L [1].
Ở nồng độ cao, tetracloetylen có ảnh hưởng độc cấp và làm suy yếu hệ
thần kinh trung ương. Với nồng độ thấp, nó gây hại cho gan và thận [16]. Trong
cơ thể tetracloetylen hấp thụ ở ruột, hợp chất này bị chuyển hóa qua nhiều giai
đoạn thành tricloaxetic và thải ra ngoài qua nước tiểu. Tetracloetylen gây đột
biến cho một số loại vi khuẩn do khả năng thay thế và thay đổi cấu trúc trong tế
bào, bị nghi ngờ là tác nhân gây ung thư. Nếu nồng độ tetracloetylen trong nước
là 10 μg/L, mỗi ngày uống 2 lít nước thì rủi ro ung thư là 1/100.000 trong suốt
thời gian sống [1].
1.4. Sự lưu chuyển và tác hại của các chất cơ clo mạch ngắn đối với sức
khỏe con người. [14, 24, 32]
Sự có mặt của các chất cơ clo mạch ngắn trong môi trường không khí và
nước không chỉ ảnh hửng trực tiếp hoặc gián tiếp tới sức khỏe con người theo cơ
chế trên mà còn có tác động trực tiếp tới hệ sinh thái trên trái đất. Sự có mặt của
các chất cơ clo như tetraclometan, tricloetan là một trong những nguyên nhân
gây ra sự phá hủy tầng ôzon - một hiểm họa lớn hiện nay của trái đất.
Cách đây khoảng hơn chục năm, một số nhà khoa học người Đức đã bỏ ra
nhiều công sức để nghiên cứu nồng độ các chất cơ clo mạch ngắn, đặc biệt là
tetracloetylen và sự dịch chuyển, sự phân bố của chúng trong quyển đối lưu

16. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học16
bằng cách lấy các mẫu trong không khí ở các hòn đảo rất xa các trung tâm công
nghiệp quan trọng. kết quả nghiên cứu của họ đã cho thấy rằng các hợp chất cơ
clo mạch ngắn vượt qua vùng hội tụ nhiệt đới ngăn cách các khối không khí của
Bắc bán cầu với Nam bán cầu, và gây tổn hại cho Nam bán cầu. Theo tính toán
của các nhà khoa học, hàng năm có ít nhất 80% sản lượng của các hợp chất cơ
clo (khoảng hơn 480.800 tấn/năm) tác động đến quyển đối lưu. Do các hợp chất
cơ clo tương đối bền trong không khí (ví dụ: tetracloetylen: 25 ngày ) nên các
chất này dưới tác động của tia tử ngoại sẽ bị phân hủy một phần tạo ra clo, khí
này tấn công trực tiếp vào tầng ozon, một nhân tố làm thủng tầng ozon.
Tại Hà Lan, người ta cũng đã tìm thấy sự có mặt của các hợp chất cơ clo
mạch ngắn trong hơi thở của những người sống cạnh các xưởng giặt khô tại
trung tâm thủ đô Hà Lan, nồng độ của chúng giảm dần khi dịch chuyển xa các
xưởng đó, điều này ảnh hưởng nhiều đến sức khỏe đặc biệt là của người già và
trẻ em.
1.5. Các phương pháp chuẩn bị mẫu
1.5.1. Giới thiệu chung
Chuẩn bị mẫu (tiền xử lý, tách, chiết, tinh chế chất ra khỏi mẫu thô ban
đầu) là một công việc chi phối nhiều thời gian và công sức nhất trong thành
công của phương pháp phân tích [1, 5, 6] Sự lựa chọn kỹ thuật chuẩn bị mẫu
phụ thuộc chính vào dạng mẫu, khả năng bay hơi hoặc nồng độ của các chất cần
xác định. Mẫu phân tích thường tồn tại ở ba dạng chính: mẫu khí, mẫu lỏng và
mẫu rắn.
Kỹ thuật chuẩn bị mẫu được áp dụng rộng rãi trong phân tích mẫu khí là
dùng chất hấp phụ (kỹ thuật định lượng tự động hay gián đoạn) và ngưng tụ
mẫu, trong đó kỹ thuật dùng chất hấp phụ được coi trọng hơn cả. Sau đó các cấu
tử được giải hấp ra khỏi chất hấp phụ nhờ nhiệt hoặc dung môi chiết. Trong các
phương pháp được tổ chức bảo vệ môi trường Mỹ (U.S.EPA) giới thiệu để xử lý

17. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học17
mẫu khí đã dùng nhiệt để giải hấp các chất hữu cơ bay hơi ra khỏi cột chứa chất
hấp phụ [15].
Đối với mẫu lỏng, việc chuẩn bị mẫu nhìn chung đỡ phức tạp hơn so với
mẫu khí, bán rắn, mẫu rắn hoặc mẫu sinh học bởi thành phần xác định và tính
đồng nhất của mẫu lỏng tốt hơn. Trong trường hợp mẫu nước, nguyên tắc cơ bản
đẻ lưu mẫu là làm đầy mẫu trong bình chứa (không có không gian hơi) và giữ
mẫu ở khoảng 40
C cho đến khi phân tích [5, 6, 23]. Kỹ thuật chuẩn bị mẫu thông
thường trong phân tích mẫu lỏng là làm bay hơi, dùng chất hấp phụ, dùng dung
môi chiết và chiết màng. Nhìn chung, các kỹ thuật chuẩn bị mẫu lỏng được phân
loại thành các nhóm như sau: nhóm kĩ thuật chiết dung môi gồm chiết đơn giọt
(SDE) và vi chiết dung môi (SME) cả hai kỹ thuật này đều dùng với lượng nhỏ
dung môi; kỹ thuật chiết pha rắn gồm kỹ thuật tự động và vi chiết pha rắn
(SPME); kỹ thuật chiết khí gồm không gian hơi (HS), không gian hơi màng
mỏng (TLHS), bẫy lọc và loại trừ (PT), phân tích loại bỏ theo chu trình kín
(CLSA); kỹ thuật chiết màng bao gồm kỹ thuật màng lồng ghép khối phổ
(MIMS) và chiết màng.
1.5.2. Các kỹ thuật chuẩn bị mẫu truyền thống
 Kỹ thuật trực tiếp:
Lấy mẫu trực tiếp là một kỹ thuật đơn giản nhất trong các kỹ thuật chuẩn
bị mẫu đang được sử dụng. Không cần qua các bước xử lý phức tạp, mẫu sau
khi được thu thập về và có thể đưa trực tiếp vào thiết bị để phân tích ngay dưới
dạng lỏng hoặc khí. Ưu điểm của kỹ thuật này là chỉ cần các thao tác xử lý thô
như gạn lọc, thêm tác nhân phản ứng …, do đó không cần các thiết bị phụ trợ
cho quá trình tách, chiết, chưng cất và đăc biệt không sử dụng dung môi độc hại.
Tuy nhiên, vì là kỹ thuật xử lý mẫu trực tiếp nên nó sẽ có những hạn chế nhất
định như khả năng chọn lọc kém, phép phân tích có thể bị sai do ảnh hưởng của
các tạp chất không mong muốn, và giới hạn phát hiện khi sử dụng kỹ thuật này
thường thấp [6, 25, 37].

18. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học18
 Kỹ thuật chiết lỏng - lỏng
Chiết lỏng - lỏng là một kỹ thuật tách chất đơn giản và trung thực nhất. Kỹ thuật
này thường được sử dụng để làm sạch hoặc để tách một cấu tử riêng hoặc một
loạt các cấu tử từ mẫu mẹ. Mẫu rắn hoặc lỏng được chiết bằng dung môi hữu cơ
thích hợp [5, 6]. Đối với các mẫu nước, dung môi phải không tan trong nước. Sự
lựa chọn dung môi chiết phụ thuộc vào tính tan của chất phân tích ở trong dung
môi đó và vào sự dễ dàng tách được chất cần tách ra khỏi mẫu. Sự làm giàu chất
và hiệu quả của phương pháp chiết phụ thuộc vào tỉ số thể tích của mẫu, dung
môi chiết và vào hệ số phân bố. Tỷ lệ thể tích mẫu/dung môi không thể quá rộng
vì nó có ảnh hưởng đến độ chính xác khi định lượng. Hệ số phân bố có thể được
cải thiện nhờ thay đổi pH của dung dịch mẫu, khử muối hoặc sử dụng ion đối,
… Các quá trình chiết lỏng - lỏng trên cột và chiết đối dòng.
 Chiết không liên tục: Được thực hiện bằng cách lắc mẫu cùng với
dung môi chiết và được dùng trong những trường hợp có hệ số phân
bố lớn và có thể bỏ qua sự mất mát chất nào đó.
 Chiết liên tục: Được áp dụng cho những trường hợp có hệ số phân bố
nhỏ, buộc phải chiết đoạn lặp nhiều lần, nên tốt hơn là ta tiến hành
chiết liên tục, cũng như đối với những trường hợp không thể bỏ qua
được sự mất mát chất (chiết phân tích).
 Chiết lỏng - lỏng trên cột: là một phương pháp chiết lỏng - lỏng khác
được sử dụng nhiều gần đây, chiết lỏng - lỏng trên cột cũng dựa vào
định luật phân bố của chất tan giữa hai pha không trộn lẫn vào nhau.
Trong phân tích các chất ưa dầu (kị nước) ở trong các mẫu phức tạp
như dịch cơ thể, các mẫu môi trường, phân tích tồn lưu, việc chuẩn bị
mẫu bằng phương pháp chiết thông thường (dùng phễu chiết) thường
gặp những điều bất lợi: sự hình thành nhũ, sự tách pha kém, tiêu tốn
nhiều dung môi và thời gian. Phương pháp chiết lỏng - lỏng trên cột

19. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học19
trong trường hợp ở đây tỏ ra hiệu quả hơn, tránh được những điều bất
lợi nêu trên, không cần làm khô dung môi thu được và độ thu hồi cao.
 Chiết đối dòng: chiết đối dòng cho phép tách các chất có hệ số phân
bố gần nhau, tuy nhỉên hiện nay ít dùng vì đòi hỏi thiết bị chuyên
dùng đắt tiền và không cho phép tách những hỗn hợp phức tạp [5, 6].
 Kỹ thuật chiết lỏng - rắn
Chiết lỏng - rắn dùng để tách các chất phân tích ra khỏi vật rắn (thực vật,
đất, các mẫu sinh học…) bằng dung môi thích hợp. Chất phân tích trong mẫu
vật rắn thường nằm ở thành nang nhỏ hoặc phân tán trong chất rắn, vì vậy cần
nghiền nhỏ để tăng bề mặt tiếp xúc giữa dung môi và chất phân tích. Tùy thuộc
vào tính phân cực của chất cần tách ta lựa chọn dung môi chiết, bắt đầu từ
những dung môi hidrocacbon nhẹ với những chất ít phân cực đến những dung
môi phân cực hơn như đietyl, ete, axeton, etanol kể cả nước đối với những chất
phân cực. Quá trình chiết lỏng - rắn có thể tiến hành theo phương pháp chiết
đoạn hoặc chiết liên tục tùy theo yêu cầu của việc chiết.
 Chiết đoạn: Quá trình chiết đoạn có hiệu quả thấp hơn so với quá trình
chiết liên tục. Trong quá trình này mẫu rắn được ngâm vào dung môi
trong cối nghiền, trong bình tam giác hoặc trong cốc một thời gian,
sau đó dịch chiết được tách ra bằng lắng gạn hoặc lọc hoặc quay li
tâm. Cặn còn lại có thể được chiết tiếp một hai lần nữa bằng dung môi
mới. Các dịch chiết được gộp lại và cho bay hơi để thu sản phẩm và
xử lý trực tiếp.
 Chiết liên tục: Quá trình chiết liên tục được thực hiện trong một thiết
bị riêng, tốt nhất là sử dụng bộ chiết Soxhlet cải tiến. Trong đó phần
thân máy chứa ống giấy đựng mẫu được cải tiến để hơi nóng dung
môi bốc lên bao quanh được ống đựng mẫu, nhờ đó chất được chiết
bằng dung môi nóng, không phải bằng dung môi ngưng lạnh [5, 6].
 Kỹ thuật chiết pha rắn

20. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học20
Chiết pha rắn (Solid phase extraction: SPE) là một quá trình bao gồm một
pha tĩnh ( pha rắn) và một pha động (pha lỏng hoặc pha khí ). Các cấu tử cần
quan tâm và các chất cản trở nằm trong pha lỏng. Khi cho mẫu lỏng chảy qua
cột nhồi chất hấp lưu chuyên dụng, trong trường hợp lý tưởng, các cấu tử cần
quan tâm được lưu lại trên chất hấp lưu, còn các chất cản trở không bị lưu giữ
được thải loại ra khỏi cột theo dòng chảy, sau đó chất cần quan tâm được rửa
giải ra khỏi cột nhờ dung môi thích hợp, hoặc ngược lại các chất cản trở được
lưu giữ trên chất hấp lưu, còn các cấu tử cần quan tâm không bị lưu giữ chảy ra
khỏi cột.
Chiết pha rắn làm việc dựa trên nguyên tắc của sắc ký lỏng. Nhờ những
tương tác mạnh nhưng bất thuận nghịch giữa chất phân tích và bề mặt của pha
tĩnh như tương tác kị nước, phân cực hoặc trao đổi ion. Còn tương tác giữa pha
tĩnh và các chất cản trở trong mẫu có thể không xảy ra hoặc xảy ra ở mức độ
khác với chất cần quan tâm do sự khác nhau trong tính chất hóa học và vật lý
giữa chất phân tích và các chất cản trở, mà chúng được lưu giữ ở những phạm vi
khác nhau. Điều này cũng có thể đạt được nhờ thay đổi pH hoặc lực ion của
dung dịch mẫu. Dưới các điều kiện như vậy, chất phân tích được lưu giữ, làm
giàu như một giải hẹp trên pha tĩnh và được rửa giải chọn lọc ra khỏi cột sau đó
nhờ dung môi thích hợp.
Ưu điểm của kỹ thuật chiết pha rắn này là hiệu suất thu hồi cao, khả năng
làm sạch và làm giàu chất phân tích lớn. Là một kỹ thuật tương đối an toàn, đơn
giản dễ sử dụng, có thể tiến hành hàng loạt và tự động hóa do đó tiết kiệm được
thời gian. Giống như các phương pháp truyền thống khác, chiết pha rắn vẫn có
nhược điểm là cần lượng mẫu lớn (cỡ 100 đến 1000 lít mẫu khí hoặc vài đến
1000 mL mẫu lỏng) và phải sử dụng lượng dung môi rửa giải còn lớn mà thường
là có độc tính cao, hiệu quả kinh tế thấp, điều kiện phân tích phức tạp,… Tuy
nhiên do độ chính xác ổn định và phổ thông trong các phòng thí nghiệm hiện
nay, nên đây vẫn là kỹ thuật rất tốt để làm kiểm chứng cho các kỹ thuật nghiên
cứu mới [2, 3, 4, 5, 33, 39].

21. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học21
1.5.3. Một số kỹ thuật chuẩn bị mẫu hiện đại
 Kỹ thuật không gian hơi trực tiếp [15]
Không gian hơi (headspace: HS) là một kỹ thuật chuẩn bị mẫu cho phân
tích sắc ký rất đơn giản và hiệu quả. Nguyên tắc của kỹ thuật này là dựa vào khả
năng dễ bay hơi của các chất cần phân tích trong mẫu mẹ ban đầu. Hiệu quả của
qua trình bay hơi được tăng lên bằng việc gia nhiệt, thêm muối, thay đổi pH cho
mẫu hoặc giảm áp trên phần kkông gian hơi (KGH) mẫu.
Cách thức tiến hành (hình 1.2): Một lượng mẫu vừa đủ (có thể là lỏng
hoặc rắn) được cho vào lọ có nắp kín. Tiến hành gia nhiệt để cho cân bằng lỏng
- hơi hoặc rắn - hơi của các chất được thiết lập, sau đó dùng kim tiêm lấy phần
không gian hơi trên mẫu bơm trực tiếp vào cổng bơm mẫu injectơ của máy sắc
ki khí để tiến hành phân tích. Ưu điểm của phương pháp là lượng mẫu sử dụng ít
(cỡ vài mL), thao tác đơn giản, thời gian chuẩn bị mẫu nhanh, không cần dùng
dung môi chiết và cột tách như các phương pháp cổ điển. Tuy nhiên hạn chế của
kĩ thuật này là chỉ áp dụng tốt cho các hợp chất có nhiệt độ bay hơi thấp và tính
chọn lọc không cao khi trong mẫu có nhiều chất đều có khả năng bay hơi [1].
Hình 1.2: Mô hình kĩ thuật không gian hơi trực tiếp
 Kỹ thuật vi chiết pha lỏng
Vi chiết pha lỏng (liquid phase microextraction: LPME) là một kỹ thuật
tách chất hiện đại cho phân tích sắc ký khí và được sử dụng rộng rãi trong

22. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học22
những năm gần đây. Nguyên tắc của kỹ thuật này là dựa trên cân bằng phân bố
của một hoặc một loạt các cấu tử phân tích từ môi trường chứa mẫu (mẫu lỏng,
KGH mẫu lỏng hoặc mẫu khí) vào một giọt dung môi cỡ 1-3μL được “treo” trên
đầu kim như kim tiêm Hamilton (hình 1.3). Sau thời gian đạt trạng thái cân
bằng, toàn bộ lượng chất chiết được và giọt dung môi được đưa vào đầu injectơ
của máy sắc ký khí. Tại đầu injectơ, giọt dung môi có thể được đưa vào cột tách
cùng chất phân tích (trường hợp dung môi chiết bay hơi) hoặc chỉ có các chất
phân tích được giải hấp ra khỏi giọt dung môi (trường hợp dung môi chiết không
bay hơi) và đi vào cột tách sắc ký còn giọt dung môi được kéo trở lại kim tiêm
để có thể tái sử dụng.
Hình 1.3. Mô hình kỹ thuật vi chiết pha lỏng
(a) Vi chiết pha lỏng tĩnh với mẫu khí
(b) Vi chiết pha lỏng tĩnh với mẫu lỏng
(c) Vi chiết pha lỏng tĩnh với KGH mẫu lỏng hoặc mẫu rắn
Ưu điểm của kỹ thuật LPME là thiết bị và thao tác rất đơn giản, chỉ cần
bơm kim tiêm Hamilton và chọn được loại dụng môi thích hợp là có thể tiến
hành vi chiết. Khó khăn của kỹ thuật là giọt dung môi có thể bị phân tán vào
môi trường mẫu hoặc khi thực hiện trong mẫu lỏng giọt dung môi có thể bị bật
ra khỏi đầu kim tiêm Hamilton khi bị tác động lực va đập. Tùy theo cách thức

23. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học23
tiến hành trong quá trình vi chiết mà chia thành vi chiết pha lỏng tĩnh và vi chiết
pha lỏng động.
-Vi chiết pha lỏng tĩnh (S-LPME): Giọt dung môi được giữ yên tại đầu
kim Hamilton trong môi trường chứa mẫu. Sau một khoảng thời gian các chất
phân bố vào giọt dung môi đạt trạng thái cân bằng, kéo giọt dung môi đã hấp thu
dược chất phân tích trở lại kim tiêm Hamilton. Tiến hành giải hấp bởi nhiệt để
đưa chất phân tích vào cột tách sắc ký tại đầu injectơ.
Vi chiết pha lỏng động (D-LPME): Khác với vi chiết pha lỏng tĩnh, vi
chiết pha lỏng động thực hiện khi giọt dung môi liên tục được kéo, đẩy bên
trong kim tiêm Hamilton. Như vậy sau mỗi chu kỳ, cân bằng phân bố của chất
phân tích vào giọt dung môi sẽ nhanh hơn, do quá trình trộn lẫn của chất trong
dung môi diễn ra liên tục. Ưu điểm của kỹ thuật vi chiết pha lỏng động là rút
ngắn được thời gian vi chiết đáng kể so với kỹ thuật vi chiết pha lỏng tĩnh [29,
32]
Kỹ thuật vi chiết pha rắn thường [15].
Kỹ thuật vi chiết pha rắn (solid -phase microextraction: SPME) lần đầu
tiên được đề xuất tại trường đại học Waterloo (Ontrio, Canada), khoảng những
năm 1990. Đây là một phương pháp lấy mẫu hiện đại để tách và làm giàu các
hợp chất hữu cơ cần phân tích từ pha lỏng hoặc pha khí để đưa vào cột tách và
xác định bởi các đetectơ khác nhau. Mô hình cấu tạo của thiết bị SPME được
trình bày như trong hình 1.4
Hình 1.4. Mô hình cấu tạo của bơm kim vi chiết pha rắn

24. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học24
Dụng cụ này bao gồm hai phần: sợi chiết và các bộ phận phụ trợ được bố
trí theo kiểu xilanh. Sợi chiết ở đây là một đoạn sợi silica dài khoảng 1 cm,
đường kính ngoài cỡ 0,11 mm, được phủ một lớp pha tĩnh polyme kị nước. Sợi
chiết được gắn với một cần kim loại, tất cả được đặt trong một ông kim loại bảo
vệ. Cần kim loại sau đó được gắn với pittông đặt trong xilanh. Trên thế giới hiện
đã có dụng cụ thương mại và sợi phủ pha tĩnh có thể tái sử dụng nhiều lần.
1.6. Tổng quan về nước cấp sinh hoạt và hệ thống cấp nước [11].
1.6.1. Nước cấp sinh hoạt
Nước cấp sinh hoạt là loại nước phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của con
người như ăn uống, tắm rửa, nước cấp cho các khu nhà vệ sinh,… Hệ thống cấp
nước cho sinh hoạt chiếm phổ biến nhất và chiếm tỷ lệ lớn trong tổng số các hệ
thống cấp nước hiện có. Nước dùng trong sinh hoạt phải đảm bảo các tiêu chuẩn
về lý học, hóa học và vi sinh theo quyết định 1329/2002/BYT/QĐ của Bộ Y Tế,
không chứa các thành phần lý học, hóa học và vi sinh ảnh hưởng đến sức khỏe
của con người.
1.6.2. Các loại nguồn nước dùng để cấp nước sinh hoạt
Để cung cấp nước sạch, có thể khai thác từ các nguồn nước thiên nhiên
(thường gọi nước thô): nước mặt, nước ngầm. Nguồn nước để khai thác cho hệ
thống cấp nước phải đảm bảo các tiêu chuẩn quy định về giới hạn các thông số
và nồng độ cho phép của các chất. Khi lựa chọn nguồn nước cấp, nên dựa vào
tiêu chuẩn TCXD 233 - 1999 do Bộ Xây dựng ban hành để quyết định.
- Nước mặt: bao gồm các nguồn nước trong các hồ chứa, sông, suối. Do kết
hợp từ các dòng chảy trên bề mặt và thường xuyên tiếp xúc với không khí
nên các đặc trưng của nước mặt là: chứa khí hòa tan (đặc biệt là oxy),
chứa nhiều chất rắn lơ lửng (riêng nước trong các ao, hồ chứa ít chất rắn
lơ lửng và chủ yếu ở dạng keo), có hàm lượng chất hữu cơ cao, có sự hiện
diện của nhiều loại tảo, chứa nhiều vi sinh vật.

25. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học25
- Nước ngầm: được khai thác từ các tầng chứa dưới đất. Chất lượng nước
ngầm phụ thuộc vào cấu trúc địa tầng mà nước thấm qua. Nước chảy qua
các tầng địa tầng chứa cát hoặc granit thường có tính axit và chứa ít chất
khoáng. Khi chảy qua địa tầng chứa đá vôi thì nước thường có độ cứng và
độ kiềm hydrocacbonat khá cao. Ngoài ra, các đặc trưng của nước ngầm
là: độ đục thấp, nhiệt độ và thành phần hóa học tương đối ổn định, chứa
một lượng nhỏ các khoáng hòa tan (sắt, mangan, canxi, magiê, flo …),
không có sự hiện diện của vi sinh vật.
- Đối với các hệ thống cấp nước cộng đồng, nguồn nước ngầm luôn là
nguồn nước được ưa thích. Nguồn nước mặt thường hay bị ô nhiễm và
lưu lượng khai thác phụ thuộc vào sự biến động theo mùa. Nguồn nước
ngầm ít chịu ảnh hưởng bởi các tác động của con người, và chất lượng
của nó tốt hơn chất lượng nước mặt rất nhiều. Hơn nữa, Việt Nam là quốc
gia có nguồn nước ngầm khá phong phú về trữ lượng và tốt về chất
lượng.
1.6.3. Hệ thống cấp nước
Ở Việt Nam, hệ thống cấp nước đô thị được bắt đầu bằng khoan giếng
mạch nông tại Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh vào năm 1894. Hiện nay, hầu hết
các khu đô thị đã có hệ thống cấp nước, khai thác cả nước ngầm và nước mặt.
Nhiều trạm cấp nước đã áp dụng công nghệ tiên tiến của các nước phát triển như
Pháp, Phần Lan, Australia, … Những trạm cấp nước cho các thành phố lớn đã
áp dụng công nghệ tiên tiến và tự động hóa.
- Một hệ thống cấp nước sinh hoạt có thể bao gồm các bộ phận như nêu
trong hình 1.5

26. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học26
Hình 1.5. Mô hình hệ thống cấp nước sinh hoạt
Trong đó:
1. Công trình thu nước.
2. Trạm bơm cấp 1: dùng để bơm nước từ công trình thu nước lên các công
trình xử lý ( trạm xử lý ).
3. Trạm xử lý: dùng để làm sạch nước theo yêu cầu. Tùy theo từng loại
nước, tính chất của nước dùng để cung cấp cho hệ thống … mà người ta
có những phương pháp xử lý riêng. Thông thường với nguồn khai thác là
nước ngầm đòi hỏi công nghệ xử lý đơn giản hơn so với nước mặt.
4. Các bể chứa nước sạch: dùng để chứa nước đã làm sạch, dự trữ nước
chữa cháy và điều hòa áp lực giữa xử lý (trạm bơm) và trạm bơm 2.
5. Trạm bơm 2: dùng để bơm nước từ bể chứa nước sạch lên đài hoặc vào
mạng phân phối cung cấp cho các đối tượng sử dụng.
6. Đài nước: dùng để dự trữ nước, điều hòa áp lực cho mạng giữa các giờ
dùng nước khác nhau .
7. Các đường ống chuyển tải: dùng để vận chuyển nước từ trạm bơm cấp 2
đến điểm đầu tiên của mạng lưới phân phối nước.
8. Mạng lưới phân phối nước: dùng để vận chuyển và phân phối nước trực
tiếp đến các đối tượng phân phối nước.
1.6.4. Quy trình xử lý nước trong hệ thống
Có rất nhiều phương pháp để xử lý nước trong hệ thống cấp nước sinh
hoạt, tùy thuộc vào nhiều yếu tố như: đặc điểm nguồn nước, nhu cầu sử dụng,

27. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học27
điều kiện tự nhiên và xã hội… mà người ta đưa ra các phương pháp xử lý cho
phù hợp. Tuy nhiên có một số quá trình cơ bản trình bày trong bảng 12.[11].
Một sơ đồ công nghệ thường dùng trong khai thác và xử lý nước ngầm
để cung cấp nước sinh hoạt được nêu ở hình 1.6.
Hình 1.6. Hệ thống xử lý và cấp nước sinh hoạt từ nước ngầm
Trong đó:
1. Trạm bơm 2. Tháp làm thoáng cưỡng bức
3. Bể lắng tiếp xúc 4. Bể lọc nhanh
5. Thùng chứa clo 6. Bể chứa nước sạch;
7. Quạt gió 8. Bơm
Bảng 1.2. Một số quá trình cơ bản trong xử lý nước cấp sinh hoạt [11]
Quá trình xử lý Mục đích
Làm thoáng
- Lấy oxy từ không khí để oxy hóa sắt và mangan hóa trị (II)
hòa tan trong nước.
- Khử khí CO2 , tăng pH của nước để đẩy nhanh quá trình
oxy hóa và thủy phân sắt và mangan trong dây chuyền.
- Làm giàu oxy trong nước để tăng thế oxy hóa khử của
nước, khử các chất bẩn ở dạng khí hòa tan trong nước.

28. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học28
Clo hóa sơ bộ
- Oxy hóa sắt và mangan hòa tan ở dạng các phức chất hữu
cơ.
- Loại trừ rong rêu tảo phát triển nhanh trên các bể trộn tạo
bông cặn và bể lắng, bể lọc.
- Trung hòa lượng amoniac dư, diệt các vi khuẩn tiết chất
nhầy trên bề mặt các lớp lọc.
Quá trình khuấy
trộn hóa chất
- Phân tán nhanh, đều phèn và các hóa chất khác vào nước
cần xử lý.
Quá trình keo tụ
và phản ứng tạo
bông cặn
- Tạo điều kiện và thực hiện quá trình dính kết các hạt cặn
keo phân tán thành bông cặn có khả năng lắng và lọc với
tốc độ kinh tế cho phép.
Quá trình lắng - Loại trừ ra khỏi nước các hạt cặn và bông cặn có khả năng
lắng, làm giảm lượng vi trùng và vi khuẩn.
Quá trình lọc - Loại trừ các hạt cặn nhỏ không lắng được trong bể lắng
nhưng có khả năng dính kết lên bề mặt hạt lọc.
Hấp thụ và hấp
phụ bằng than
hoạt tính
- Khử màu, mùi, vị của nước sau khi dùng phương pháp xử
lý truyền thống không đạt yêu cầu.
Flo hóa nước - Nâng cao hàm lượng flo trong nước từ 0,6 - 0,9 mg để bảo
vệ men răng và xương cho người dùng nước.
Khử trùng nước - Diệt vi khuẩn và vi trùng còn lại trong nước sau bể lọc.
Ổn định nước - Khử tính xâm thực và tạo ra màng bảo vệ cách ly không
cho nước tiếp xúc trực tiếp với vật liệu mặt trong thành ống
dẫn để bảo vệ ống và phụ tùng trên ống.
Làm mềm nước - Khử ra khỏi nước các ion Ca2+
, Mg2+
đến nồng độ yêu cầu.
Khử muối - Khử ra khỏi nước các anion và cation trong các muối hòa
tan.

29. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học29
CHƯƠNG 2.
THỰC NGHIỆM
2.1. Hóa chất, thiết bị và dụng cụ
2.1.1. Hóa chất
- Dung môi: n-Hexan, Axeton, Toluen… loại tinh khiết dùng cho sắc kí
của các hãng Merck (Đức).
- Các hóa chất: Muối NaCl tinh khiết, được nung ở nhiệt độ 3000
C trong
thời gian 3 giờ để loại bỏ các chất cơ clo hấp phụ, sau đó để nguội, bảo
quản trong lọ thủy tinh đậy kín.
- Các chất chuẩn: Diclometan (CH2Cl4); Triclometan (CHCl3);
Tricloetylen (C2HCl3); Tetracloetylen (C2Cl4) loại tinh khiết dung cho sắc
kí của hãng Merck (Đức).
- Khí N2 có độ tinh khiết 99,999%.
2.1.2. Thiết bị và dụng cụ
- Thiết bị: sắc kí khí GC HP-5890 của Mỹ với đetectơ cộng kết điện tử
(ECD), cột mao quản DB5 chiều dài 30 m, đường kính trong 0,25
mm, độ dầy lớp pha tĩnh 0,25µm.
- - Bình nhựa lấy mẫu (nhựa polyetylen) có dung tích 500 mL.
- Tủ sấy.
- Cân điện tử với độ chính xác ± 0,0001g (Nhật).
- Lọ thủy tinh dung tích 26mL, có nút silicon và nắp nhôm.
- Các pipet 1mL, 5mL, 10mL. Cốc thủy tinh dung tích 100 mL.
- Kim Hamilton loại: 5, 10, 100 μL.
- Bộ điều nhiệt được điều khiển theo từng nấc nhiệt độ.

30. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học30
- Tất cả các dụng cụ thủy tinh sử dụng trong các thí nghiệm đều được
làm sạch bằng cách ngâm trong dung dịch rửa (H2SO4 đặc + K2Cr2O7)
khoảng 24 giờ. Sau đó tráng lại bằng nước cất hai lần và axeton, sấy
dụng cụ đã rửa ở nhiệt độ 1500
C trong 1 giờ trước khi sử dụng.
- Toàn bộ lọ và thiết bị dùng cho kỹ thuật không gian hơi được mô tả ở
hình 2.1.
Hình 2.1. Bộ dụng cụ dùng cho kỹ thuật không gian hơi
Trong đó:
1. Nút nhôm 5. Dụng cụ dập nắp nhôm
2. Nút silicon 6. Kìm mở nắp nhôm
3. Lọ thủy tinh 7. Hộp để dụng cụ
4. Nút cao su
2.3. Phương pháp nghiên cứu
Quy trình xác định các chất cơ clo mạch ngắn dễ bay hơi bao gồm nhiều
bước: lấy mẫu, bảo quản mẫu, chuẩn bị mẫu, tách chất, xác định trên máy và
cuối cùng là báo cáo kết quả.
2.3.1. Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu

31. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học31
Dựa vào mục đích của quá trình xác định chất để chọn phương pháp lấy
mẫu, vận chuyển và bảo quản đảm bảo mẫu là đại diện.
Lưu lượng và đặc tính của nước cấp sinh hoạt ít biến động theo thời gian,
nên việc lấy mẫu nước cấp sinh hoạt trong trường hợp chất ô nhiễm phân phối
tương đối đồng đều trong nước tiến hành như sau: dùng chai sạch (chai nhựa
hoặc thủy tinh) để đựng mẫu, lấy mẫu.
+ Dụng cụ chứa mẫu.
Mẫu nước được đựng vào các bình nhựa polyetylen có dung tích 500 mL.
Các bình chứa mẫu phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Không được là nguyên nhân gây nhiễm bẩn mẫu;
- Không hấp phụ các chất cần xác định;
- Không phản ứng với các chất trong mẫu;
+ Kỹ thuật lấy mẫu.
Mẫu nước được lấy từ vòi nước của các hộ dân. Trước khi lấy, phải cho
nước chảy tự do trong khoảng từ 2-3 phút cho đến khi đạt trạng thái ổn định.
Sau khi van nước đã mở, nếu nước có nhiều cặn lắng cần phải xả nước cho đến
khi hết cặn. Khi lấy mẫu, nạp mẫu đầy bình chứa và đậy nút sao cho không có
bọt khí, đậy kín nắp chai để loại trừ sự thoát khí từ mẫu. Các mẫu thu được cho
vào hộp bảo ôn chứa nước đá lạnh, mẫu được đưa về phòng thí nghiệm bảo quản
ở nhiệt độ 40
C và được phân tích trong vòng 2-3 ngày. Các điểm lấy mẫu được
liệt kê trong bảng 2.1.
2.3.2. Phương pháp tách chất bằng kỹ thuật không gian hơi
Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi trong nước được định tính và định lượng
bằng thiết bị phân tích sắc kí khí hoặc sắc kí khí khối phổ. Điểm khác nhau giữa
các phương pháp phân tích VOCs là kỹ thuật tách những hợp chất này ra khỏi
nước. Có nhiều kỹ thuật được sử dụng để tách chiết các VOCs khỏi mẫu nước
như: kỹ thuật chiết lỏng - lỏng; các kỹ thuật dựa trên nguyên tắc phân bố VOCs

32. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học32
giữa 2 pha lỏng - hơi, bao gồm các kỹ thuật: sục khí và bẫy chất, sục khí tuần
hoàn và không gian hơi [1]. Trong luận văn lựa chọn kỹ thuật không gian hơi để
tách các chất cơ clo mạch ngắn dễ bay hơi ra khỏi mẫu nước.
Kỹ thuật không gian hơi (Headspace technique - HS) được sử dụng để
tách chất trong các mẫu ở thể rắn hoặc thể lỏng. Kỹ thuật này dựa trên cơ sở cân
bằng phân bố các chất hữu cơ cần phân tích giữa pha lỏng và pha hơi. Nồng độ
các chất cần phân tích trong pha lỏng được xác định bằng cách đo nồng độ của
chúng trong pha hơi nằm ở trạng thái cân bằng nhiệt động học với mẫu lỏng
trong một lọ đựng mẫu kín hình 2.2. Bằng một số giải pháp như: tăng nhiệt độ,
sử dụng bão hòa muối vô cơ và khuấy làm thay hằng số phân bố Henry của chất
tan giữa pha khí và pha lỏng (ở đây pha lỏng là nước), chuyển chất từ pha lỏng
lên pha hơi nhiều hơn trong một lọ đựng mẫu kín. Sau một thời gian đạt được
cân bằng giữa hai pha, lấy phần hơi phía trên pha lỏng, bơm phần hơi này vào
thiết bị sắc ký khí để phân tích định tính và định lượng các chất có trong mẫu
lỏng. Thiết bị sử dụng trong kỹ thuật này được nêu ở hình 2.2.
Hình 2.2. Thiết bị lấy mẫu không gian hơi
Tính toán nồng độ chất phân tích: Giả sử trong lọ đựng mẫu chứa thể tích
pha lỏng là VL có nồng độ ban đầu của chất cần phân tích là C0
L, thể tích pha

33. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học33
hơi là VG . Tại nhiệt độ T xác định, trong lọ mẫu diễn ra cân bằng nhiệt động
học giữa hai pha, nồng độ của chất cần phân tích trong pha lỏng và pha hơi ở
trạng thái cân bằng tương ứng là CL và CG. Như vậy, phương trình bảo toàn khối
lượng biểu diễn cân bằng chất có trong lọ mẫu có thể viết dưới dạng:
C0
L.VL= CG.VG + CL.VL [2.1]
Các ưu điểm cơ bản của kỹ thuật không gian hơi: Kỹ thuật xử lý mẫu đơn
giản, không đòi hỏi thêm thiết bị, dung môi, tốn ít thời gian. Đây là kỹ thuật rất
hữu ích đối với phân tích các VOCs. Có thể sử dụng với nhiều loại nền mẫu
khác nhau, ví dụ: phân tích vết cồn trong máu, phân tích vết monome trong
polime, các chất dễ bay hơi trong đất. Mẫu lấy ra ở thể khí, không sử dụng dung
môi nên tránh được việc nhiễm bẩn bộ phận injectơ của máy sắc ký khí, giảm
nhiễu nền (do các tạp chất trong dung môi), tiết kiệm thời gian phân tích sắc ký
do các chất có nhiệt độ sôi cao không xuất hiện.
Tuy nhiên kỹ thuật này có một số nhược điểm: giới hạn phát hiện thường
kém hơn, nhất là đối với những hợp chất có nhiệt độ sôi cao. Nền mẫu có ảnh
hưởng đến khả năng bay hơi của các cấu tử.
Các bước thực hiện kỹ thuật không gian hơi được tiến hành như sau: [4]
 Lấy 10 mL mẫu nước từ bình đựng mẫu cho vào lọ xử lý mẫu có thể
tích 26 mL, tiếp theo cho cẩn thận vào mẫu 3g NaCl.
 Đóng kín lọ xử lý mẫu bằng nút silicon, giữ nút silicon bằng nắp
nhôm nhờ dụng cụ dập nắp chuyên dụng, lắc nhẹ cho muối tan hết.
 Lọ xử lý mẫu được đặt trong bể điều nhiệt, duy trì nhiệt độ lọ xử lý
mẫu ở 600
C trong thời gian nhất định.
 Sau một thời gian xác định, dùng xy lanh đâm xuyên qua phần nút
silicon tới sát bề mặt mẫu nước để hút một thể tích khí nhất định ở

34. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học34
không gian hơi trong lọ. Lượng mẫu này được bơm trực tiếp vào thiết
bị sắc ký khí đetectơ ECD để định tính và định lượng các VOCs .
2.3.3. Phương pháp sắc ký khí đetectơ cộng kết diện tử GC/ECD.
Sắc ký khí với đetectơ cộng kết điện tử (GC/ECD) là một phương pháp
phân tích có độ nhạy cao và rất thích hợp cho việc định tính và định lượng các
hợp chất cơ clo dễ bay hơi. Sắc ký khí là một phương pháp tách hóa lý nhờ sự
phân bố khác nhau của các cấu tử cần phân tách giữa 2 pha: pha tĩnh với diện
tích bề mặt rộng và pha động ( khí ) dịch chuyển dọc theo pha tĩnh.
Sắc ký khí tách chất dựa vào sự phân bố của các chất giữa hai pha khác
nhau là pha tĩnh và pha động dịch chuyển tương đối trên pha tĩnh đó. Hai bộ
phận quan trọng nhất của thiết bị sắc ký khí là hệ thống cột tách và đetectơ. Nhờ
có khí mang mẫu từ buồng bay hơi được dẫn vào cột tách nằm trong buồng điều
nhiệt. Quá trình sắc ký xảy ra trong cột tách. Chất lần lượt rời khỏi cột tách tại
các thời điểm khác nhau đi vào đetecơ. Đetectơ chuyển định lượng chất thành
tín hiệu điện. Trên sắc đồ nhận được tín hiệu ứng với lượng chất được tách ra từ
cột gọi là pic. Thời gian xuất hiện pic là đại lượng định tính cho từng chất cần
xác định. Còn diện tích pic là thước đo định lượng cho từng chất có trong hỗn
hợp chất cần nghiên cứu [17].
Đetectơ của một máy sắc ký là bộ phận phát hiện các cấu tử sau khi được
tách ra khỏi cột. Nguyên tắc hoạt động chung nhất của các loại đetectơ là
chuyển hóa đại lượng không điện (là nồng độ các chất) thành các đại lượng điện
[1]. Các đetectơ hay được sử dụng trong sắc ký khí là: đetectơ ion hóa ngọn lửa
(FID), đetectơ cộng kết điện tử (ECD), đetectơ khối phổ (MS), đetectơ quang
hóa ngọn lửa (FPD). Trong luận văn nghiên cứu sử dụng đetectơ ECD, vì
đetectơ ECD chuyên dụng để xác định các hợp chất cơ clo, độ nhạy cao, đạt tới
10-12
g [2, 3, 4].

35. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học35
2.4. Các phương pháp xử lý số liệu
2.4.1. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng
2.4.1.1. giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của thiết bị phân tích
+ Giới hạn phát hiện (LOD) của thiết bị phân tích là nồng độ thấp nhất của chất
phân tích mà hệ thống phân tích còn cho tín hiệu phân tích có ý nghĩa định tính
khác với tín hiệu của mẫu trắng hoặc tín hiệu nền [16].
Có thể hiểu rằng, LOD của thiết bị phân tích là hàm lượng nhỏ nhất của
một chất phân tích có thể phát hiện bởi thiết bị phân tích đã lựa chọn. Việc xác
định giá trị LOD đã được thực hiện bằng cách lấy 10µl hỗn hợp chuẩn C2 pha
loãng 10 lần, sau đó tiến hành pha loãng cho tới khi thu được chiều cao píc của
chất phân tích cao gấp 3 lần tín hiệu nhiễu đường nền.
Hình 2.3. Xác định LOD dựa trên sắc đồ của thiết bị phân tích
Trong đó:
- S là chiều cao tín hiệu;
- N là nhiễu đường nền
Từ hình 2.3, LOD của thiết bị phân tích được xác định theo công thức sau:
LOD = 3. Cmin
S/N
(2.2)
Trong đó:
S/N≥ 3
N
S

36. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học36
 Cmin là nồng độ chất nhỏ nhất cho tín hiệu pic cao gấp 3 lần nhiễu
đường nền.
+ Giới hạn định lượng (LOQ) của thiết bị phân tích là nồng độ thấp nhất mà hệ
thống phân tích định lượng được với tín hiệu phân tích có ý nghĩa định lượng
khác với tín hiệu của mẫu trắng hoặc tín hiệu nền [16]. Như vậy, LOQ của thiết
bị phân tích là hàm lượng nhỏ nhất của một chất phân tích có thể định lượng bởi
thiết bị phân tích đã lựa chọn. Theo lí thuyết thống kê trong hóa phân tích thì
LOQ được tính theo công thức:
LOQ = 3,33 LOD (2.3)
2.4.1.2. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của phương pháp phân
tích.
Việc xác định LODM và LOQM của phương pháp phân tích được xác định
trên các mẫu thực tế bao gồm toàn bộ quá trình chuẩn bị mẫu và thiết bị phân
tích. Và được xác định dựa vào các công thức sau:
LODM = 3. Cmin
S/N
.
V
m
(2.4)
LOQM = 10 . Cmin
S/N
.
V
m
(2.5)
hoặc
LOQM = 3,33 . LODM (2.6)
Trong đó:
V (mL) là thể tích định mức cuối cùng của mẫu trắng.
m (g) là khối lượng mẫu.
Cmin là nồng độ nhỏ nhất của chất chuẩn cho vào mẫu trắng.
LODM là giới hạn phát hiện của phương pháp phân tích.
LOQM là giới hạn định lượng của phương pháp phân tích.

37. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học37
 Giới hạn phát hiện (LODM) của phương pháp phân tích là hàm lượng nhỏ
nhất của một chất phân tích có thể phát hiện bởi qui trình chuẩn bị mẫu và
thiết bị phân tích.
 Giới hạn định lượng (LOQM) của phương pháp phân tích là hàm lượng
nhỏ nhất của một chất phân tích có thể định lượng bởi qui trình chuẩn bị
mẫu và thiết bị phân tích.
Các bước thực hiện:
- Mẫu trắng là mẫu không chứa 4 chất nghiên cứu.
- Thêm 4 chất chuẩn đã lựa chọn để nghiên cứu vào mẫu trắng sao cho hàm
lượng của các chất này có trong mẫu là khá nhỏ, trong khoảng từ 10.10-9
đến 30.10-9
mg/L.
- Xử lý mẫu và thực hiện phân tích các chất trên thiết bị phân tích theo các
điều kiện đã lựa chọn.
- Trên cơ sở kết quả phân tích nhận được tìm ra dung dịch mẫu có nồng độ
chuẩn tối thiểu biết trước Cmin cho tín hiệu đáp ứng giá trị S/N = 3.
2.4.2. Độ chính xác của phương pháp phân tích
Độ chính xác của phương pháp phân tích được đánh giá qua độ đúng và
độ chụm. Độ chụm là mức độ gần nhau của các giá trị riêng lẻ của các phép đo
lặp lại. Độ đúng là mức độ gần nhau của giá trị phân tích với giá trị thực. Độ
đúng được biểu diễn dưới dạng sai số tuyệt đối hoặc sai số tương đối.
Sai số tương đối của phương pháp phân tích được tính theo công thức:
%100% 


t
ti
S
SS
X (2.7)
n
X
X
n
i
i
tb

 1
%
% (2.8)

38. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học38
Trong đó: %Xtb : Phần trăm sai số tương đối.
Si : giá trị diện tích pic đo được.
St : giá trị diện tích pic tìm được theo đường chuẩn.
n : số lần đo.
2.4.3. Độ lặp lại và độ thu hồi của phương pháp phân tích
Một phương pháp phân tích tốt phải có độ lặp lại và hệ số thu hồi cao. Để
xác định hai yếu tố trên, tiến hành khảo sát trên nền mẫu thực. Sử dụng mẫu
trắng, thêm chuẩn tại các mức nồng độ khác nhau. Sử dụng kỹ thuật không gian
hơi và phương pháp GC/ECD để tiến hành xác định 4 chất trong các mẫu lặp lại
3 lần.
Độ lặp lại của phương pháp phân tích được xác định theo các đại lượng
S2
và CV.
2
S
1
)(
2


n
SS tbi
(2.9) 100
tbS
S
CV (2.10)
Trong đó: Stb : Diện tích pic trung bình.
n : số lần đo.
S : độ lệch chuẩn.
CV : hệ số biến động của phép đo.
Độ thu hồi của phương pháp phân tích được xác định theo công thức sau :
(%)100
1
2

C
C
R (2.11)
Trong đó:
C1: nồng độ chất đã biết trước nồng độ
C2: nồng độ chất tính từ đường chuẩn
R: độ thu hồi của phương pháp phân tích (%)

39. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học39
2.5. Lấy mẫu nghiên cứu.
Các mẫu nước lấy để xác định ô nhiễm các chất cơ clo mạch ngắn là nước
cấp sinh hoạt lấy ở một số vùng thuộc nội thành Thành phố Hà Nội. Đơn vị chịu
trách nhiệm cung cấp nước cho Hà Nội là Công ty trách nhiệm hữu hạn một
thành viên nước sạch Hà Nội. Hiện nay, Công ty đã thực hiện cấp nước cho
525.000 khách hàng (tương đương với 2,5 triệu dân) trên địa bàn 9 quận nội
thành và một số xã của 5 huyện: Từ Liêm, Thanh Trì, Gia Lâm, Đông Anh, Sóc
Sơn. Theo bản đồ cấp nước của thành phố hình 2.4, tại mỗi quận do một Xí
nghiệp kinh doanh nước sạch quản lý, trong đó có các nhà máy cấp nước cho cả
khu vực, và ở những khu dân cư có các trạm cấp nước nhỏ cho các phường.
Ngoài ra từ năm 2008 Hà Nội có thêm Công ty cổ phần Đầu tư xây dựng
và Kinh doanh nước sạch (VIWACO) của VINACONEX lấy nước trực tiếp từ
Nhà máy nước Sông Đà thuộc công ty này, có công suất thiết kế là 300 nghìn
m3
/ngày đêm đã tham gia vào hoạt động cung cấp nước sạch cho Hà Nội.
Tháng 6/2011, VIWACO hoàn thành việc cấp nước cho toàn bộ phường Định
Công và đến cuối năm 2011 cấp nước cho phường Đại Kim, phường Thịnh Liệt.
Đến hết năm 2011, VIWACO cấp nước cho khoảng 75 nghìn hộ dân khu vực
tây nam Hà Nội với công suất 150 nghìn m3
/ngày đêm (đạt 50% công suất nhà
máy). Từ năm 2012 - 2015, VIWACO tiếp tục đầu tư, hoàn thành việc cấp nước
cho huyện Thanh Trì, huyện Từ Liêm với khối lượng nước cấp cho khu vực tây
nam Hà Nội đạt 250 - 260 nghìn m3
/ngày đêm (tương đương với hơn 86% công
suất). Từ các dữ liệu trên, luận văn chọn ra 4 quận gồm các quận: Hai Bà
Trưng, Thanh Xuân, Đống Đa, Cầu Giấy. Tại mỗi quận chọn 4 phường làm địa
điểm lấy mẫu và mỗi phường chúng tôi sẽ lấy 4 mẫu nước trực tiếp từ đường
ống không qua bể chứa tại hộ nhà dân. Như vậy số mẫu đã lấy nghiên cứu là 64
mẫu. Dưới đây là bản đồ hệ thống cấp nước của Công ty TNHH một thành viên
nước sạch Hà Nội cung cấp nước cho khu vực nội thành Thành phố Hà Nội.
Hình 2.4.

40. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học40
Hình 2.4. Hệ thống cấp nước thành phố Hà Nội
Bách Khoa
Tương Mai
Quỳnh Mai
Bạch Mai
Lương Yên
Ngô Sỹ Liên
Khương Trung
Hạ Đình
Kim Giang
Giáp Bát
Mai Dịch
THỦY HỆ
TRẠM NƯỚC NHỎ
NHÀ MÁY NƯỚC
LỚN
ỐNG TRUYỀN DẪN
VAN TRUYỀN DẪN

41. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học41
Bảng 2.1 : Vị trí địa điểm lấy mẫu và ngày tháng lấy mẫu
Tên quận Địa điểm lấy mẫu Ký hiệu
mẫu
Ngày lấy
mẫu
MN1 18/9/2011
MN2 18/9/2011
MN3 18/9/2011
Phường Bách Khoa
MN4 18/9/2011
MN5 18/9/2011
MN6 18/9/2011
MN7 18/9/2011
Phường Phạm Đình Hổ
MN8 18/9/2011
MN9 18/9/2011
MN10 18/9/2011
MN11 18/9/2011
Phường Đồng Nhân
MN12 18/9/2011
MN13 18/9/2011
MN14 18/9/2011
MN15 18/9/2011
Hai Bà Trưng
Phường Thanh Nhàn
MN16 18/9/2011
MN17 24//9/2011
MN18 24//9/2011
MN19 24//9/2011
Phường Phương Mai
MN20 24//9/2011
MN21 24//9/2011
Phường Khương Thượng MN22 24//9/2011

42. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học42
MN23 24//9/2011
MN24 24//9/2011
MN25 24//9/2011
MN26 24//9/2011
MN27 24//9/2011
Phường Ô Chợ Dừa
MN28 24//9/2011
MN29 24//9/2011
MN30 24//9/2011
MN31 24//9/2011
Đống Đa
Phường Hàng Bột
MN32 24//9/2011
MN33 28/9/2011
MN34 28/9/2011
MN35 28/9/2011
Phường Hạ Đình
MN36 28/9/2011
MN37 28/9/2011
MN38 28/9/2011
MN39 28/9/2011
Phường Nhân Chính
MN40 28/9/2011
MN41 28/9/2011
MN42 28/9/2011
MN43 28/9/2011
Phường Kim Giang
MN44 28/9/2011
MN45 28/9/2011
MN46 28/9/2011
MN47 28/9/2011
Thanh Xuân
Phường Thanh Xuân Trung
MN48 28/9/2011

43. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học43
MN49 6/10/2011
MN50 6/10/2011
MN51 6/10/2011
Phường Nghĩa Đô
MN52 6/10/2011
MN53 6/10/2011
MN54 6/10/2011
MN55 6/10/2011
Phường Yên Hoà
MN56 6/10/2011
MN57 6/10/2011
MN58 6/10/2011
MN59 6/10/2011
Phường Dịch Vọng
MN60 6/10/2011
MN61 6/10/2011
MN62 6/10/2011
MN63 6/10/2011
Cầu Giấy
Phường Quan Hoa
MN64 6/10/2011
2.6. Chuẩn bị các dung dịch hỗn hợp chuẩn và mẫu chuẩn
2.6.1. Dung dịch hỗn hợp chuẩn
Dùng kim Hamilton lấy chính xác 100 μL từng dung dịch chuẩn chứa
diclometan (CH2Cl2); triclometan (CHCl3); tricloetylen (C2HCl3) và
tetracloetylen (C2Cl4) cho vào bình định mức 10 ml, định mức đến 10 ml bằng
dung môi n-hexan, dung dịch thu được là dung dịch chuẩn gốc (C0) có nồng độ
các chất lần lượt là: CHCl3 14,8.10-3
mg/L; CH2Cl2 13,3.10-3
mg/L; C2HCl3
14,6.10-3
mg/L; C2Cl4 16,2.10-3
mg/L. Dung dịch chuẩn gốc C0 được pha và sử
dụng trong vòng 4 tuần, bảo quản ở nhiệt độ 40
C.

44. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học44
Lấy 10 μL dung dịch chuẩn gốc C0 vừa pha ở trên cho vào bình định mức
10 mL, tiến hành định mức bằng dung môi n-hexan. Ta được dung dịch C1 có
nồng độ các chất là: CHCl3 14,8.10-6
mg/L; CH2Cl2 13,3.10-6
mg/L; C2HCl3
14,6.10-6
mg/L; C2Cl4 15,2.10-6
mg/L.
Từ dung dịch C1 ta pha loãng 10 lần thu được dung dịch chuẩn C2 có
nồng độ các chất là: CHCl3 1,48.10-6
mg/L; CH2Cl2 1,33.10-6
mg/L; C2HCl3
1,46.10-6
mg/L; C2Cl4 1,52.10-6
mg/L.
Các dung dịch chuẩn C1, C2 vừa pha được sử dụng trong ngày.
2.6.2. Mẫu chuẩn để xây dựng đường chuẩn ngoại
Các mẫu chuẩn sử dụng để xây dựng đường ngoại chuẩn có ký hiệu St1,
St2, St3, St4, St5, St6, St7 được chuẩn bị theo các bước sau:
+ Mẫu chuẩn St1: lấy 10 mL nước cất cho vào lọ xử lý mẫu, thêm vào đó
1µL dung dịch chất chuẩn C2 và thực hiện xử lý mẫu theo qui trình đã
nêu ở mục 2.3.2, để phân tích các chất trên GC/ECD.
+ Mẫu St2, St3, St4, St5, St6, St7 cũng làm tương tự như với mẫu St1.
Dùng dung dịch chuẩn C2 cho vào 10 mL nước cất có trong lọ xử lý mẫu
lần lượt là 2, 3, 4, 5, 6, 7 µL. Nồng độ các chất trong mẫu chuẩn được nêu
trong bảng 2.2.

45. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học45
Bảng 2.2. Nồng độ các chất trong mẫu chuẩn
Nồng độ chất ( mg/mL)
Mẫu chuẩn
CHCl3 CH2Cl2 C2HCl3 C2Cl4
St1 1,48 1,33 1,46 1,52
St2 2,96 2,66 2,92 3,04
St3 4,44 3,99 4,38 4,56
St4 5,92 5,32 5,84 6,08
St5 7,4 6,65 7,3 7,6
St6 8,88 7,98 8,76 9,12
St7 10,36 9,31 10,22 10,64

46. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học46
CHƯƠNG 3.
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Xác định điều kiện phân tích các chất nghiên cứu bằng phương pháp
sắc ký khí.
Qua nghiên cứu, tham khảo tài liệu [1, 2, 3, 4, 6, 11, 30] và khảo sát một số
chương trình sắc ký khác nhau, đã lựa chọn được điều kiện để phân tích các chất
nghiên cứu bằng phương pháp GC-ECD như sau:
- Cột tách : Cột mao quản BD5, 30 m x 0,25 mm x 0,25 µm.
- Detectơ: ECD
- Khí mang: N2 có độ tinh khiết 99,999%.
- Khí bổ trợ: N2 30 mL/phút.
- Tốc độ dòng khí mang: 1 mL/phút
- Chia dòng: 1/50
- Nhịêt độ injectơ: 1500
C
- Nhiệt độ detectơ: 2500
C
- Chương trình nhiệt độ cột: nhiệt độ đầu 350
C, giữ đẳng nhiệt trong 20
phút, tăng 200
C/phút đến 2000
C, giữ đẳng nhiệt trong 2 phút.
Với các điều kiện sắc ký như trên, khi tiến hành bơm 1µL dung dịch mỗi
chất chuẩn và hỗn hợp dung dịch chuẩn nồng độ C0 vào thiết bị GC/ECD sẽ xác
định được thứ tự rửa giải các chất trên sắc ký đồ và giá trị thời gian lưu của từng
chất, kết quả nhận được nêu ở bảng 3.1.

47. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học47
Bảng 3.1 : Giá trị thời gian lưu của các chất nghiên cứu
Số TT Tên chất Thời gian lưu (phút)
1 Diclometan 11,15
2 Triclometan 12,12
3 Tricloetylen 15,33
4 Tetracloetylen 16,10
Các sắc ký đồ phân tích riêng rẽ từng chất được chỉ ra trong hình 3.1, 3.2,
3.3 và hình 3.4
Hình 3.1. Sắc kí đồ chất chuẩn triclometan
Diclometan 11,15

48. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học48
Hình 3.2. Sắc kí đồ chất chuẩn triclometan
Hình 3.3. Sắc kí đồ chất chuẩn tetracloetylen
Triclometan12.12
Tetracloetylen 16.10

49. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học49
Hình 3.4. Sắc kí đồ chất chuẩn tricloetylen
3.2. Đánh giá phương pháp phân tích
3.2.1. Xây dựng đường chuẩn
Xây dựng đường chuẩn là một trong những yêu cầu đầu tiên của phương
pháp phân tích. Từ đường chuẩn có thể xác định được khoảng làm việc tuyến
tính của đêtectơ đối với các chất nghiên cứu, giúp đưa nồng độ chất trong mẫu
thực nằm trong khoảng tuyến tính đó. Đường chuẩn được xây dựng như sau:
Các chất chuẩn St1, St2, St3, St4, St5, St6, St7 đã được chuẩn bị như ở phần
2.6.2, sau đó được phân tích ở điều kiện tối ưu đã chọn ở mục 3.1, kết quả thu
được nêu bảng 3.2
Tricloetylen 15.33

50. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học50
Bảng 3.2. Sự phụ thuộc độ lớn số đếm diện tích pic vào nồng độ các chất
nghiên cứu
Diclometan Triclometan Tricloetylen Tetracloetylen
Stt C A C A C A C A
1 1,48 6281610 1,33 5383570 1,46 5362153 1,52 2415368
2 2,96 12323952 2,66 10890301 2,92 12890301 3,04 5121912
3 4,44 16848970 3,99 15442948 4,38 18442948 4,56 7936431
4 5,92 22287122 5,32 21773845 5,84 25773845 6,08 10641651
5 7,40 28708909 6,65 26689401 7,3 30689401 7,60 13230695
6 8,88 33101403 7,98 30845120 8,76 36254833 9,12 16005651
7 10,36 37628162 9,31 35640936 10,22 41476253 10,64 18924575
Ghi chú : C: Nồng độ chất chuẩn (x 10-7
mg/L).
A: Số đếm diện tích píc.
Từ số liệu nêu ở Bảng 3.2 đã xây dựng được các đường chuẩn định lượng
diclometan; triclometan; tricloetylen; tetracloetylen hình 3.5. Từ đồ thị hình 3.5
có phương trình định lượng các chất ở bảng 3.3
Bảng 3.3. Phương trình định lượng và hệ số tương quan
Tên chất Phương trình định lượng R2
Diclometan Y = 13,959 + 10,386x 0,9967
Triclometan Y = 24,238 + 19,986x 0,9963
Tricloetylen Y = 22,625 + 27,517x 0,9984
Tetracloetylen Y = 43,692 + 34,62x 0,9987

51. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học51
Đồ thị đường chuẩn
0
50000000
100000000
150000000
200000000
250000000
300000000
0 2 4 6 8 10 12
Nồng độchất chuẩn
Sốđếmdiệntíchpíc
Hình 3.5. Đường chuẩn định lượng diclometan, triclometan, tricloetylen,
tetracloetylen
Ghi chú
 Số đếm diện tích pic diclometan x 2
 Số đếm diện tích pic triclometan x 4
 Số đếm diện tích pic tricloetylen x 6
 Số đếm diện tích pic tetraetylen x 10
Đường chuẩn Tricloetylen
Đường chuẩn Tetracloetylen
Đường chuẩn Triclometan
Đường chuẩn Diclometan
Nồng độ chất chuẩn (10-7
mg/L)

52. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học52
3.2.2. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng
3.2.2.1. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của thiết bị phân tích
Xác định 4 chất nghiên cứu và thực hiện xác định LOD và LOQ như đã
nêu ở phần 2.4.1.1; kết quả thu được nêu ở bảng 3.4.
Bảng 3.4. Giá trị LOD, LOQ của thiết bị phân tích
Tên chất LOD ( x 10-9
mg/L) LOQ ( x 10-9
mg/L)
Diclometan 2,9 9,7
Triclometan 2,6 8,7
Tricloetylen 1,4 4,7
Tetracloetylen 3,0 9,9
3.2.2.2. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của phương pháp phân
tích.
Các giá trị LODM và LOQM của phương pháp phân tích được xác định
trên các mẫu thực tế, bao gồm toàn bộ quá trình chuẩn bị mẫu và thiết bị phân
tích được thực hiện theo các bước nêu ở phần 2.4.1.2; kết quả nhận được nêu ở
bảng 3.5.
Bảng 3.5. Giá trị LODM, LOQM của phương pháp phân tích
Tên chất LODM ( x 10-8
mg/L) LOQM ( x 10-8
mg/L)
Diclometan 2,9 9,7
Triclometan 2,6 8,7
Tricloetylen 1,4 4,7
Tetracloetylen 3,0 9,9

53. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học53
3.2.3. Độ chính xác của phương pháp phân tích
Để đánh giá sai số và độ lặp lại của phương pháp phân tích ta dựng đường
chuẩn, pha 3 mẫu có nồng độ ở điểm đầu, điểm giữa và điểm cuối của khoảng
tuyến tính. Thực hiện đo mỗi mẫu 4 lần. Các kết quả được tính theo công thức
nêu ở phần 2.4.2 và 2.4.3 đưa ra ở bảng 3.6.
Bảng 3.6. Sai số tương đối và độ lặp lại của phương pháp phân tích
tại các nồng độ khác nhau
Tên chất
Nồng độ
(x 10-7
mg/L)
%Xtb CV (%)
1,48 7,6 6,4
5,92 6,7 6,6Diclometan
10,36 6,0 6,2
1,33 1,4 1,2
5,23 2,1 1,8Triclometan
9,31 1,6 1,3
1,46 2,1 1,8
5,84 7,2 7,0Tricloetylen
10,22 4,5 4,4
1,52 3,5 3,1
6,08 4,5 4,4Tetracloetylen
10,64 1,4 1,6
Nhận xét: Phần trăm sai số tương đối Xtb nằm trong khoảng 1,4 - 7,6% và
hệ số biến thiên CV của phương pháp phân tích tại các mức nồng độ có giá trị từ
1,2 – 7,0 % đều nằm trong giới hạn cho phép của AOAC.

54. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học54
3.3.4. Độ lặp lại và độ thu hồi của phương pháp phân tích
Một phương pháp phân tích tốt phải có độ lặp lại và hệ số thu hồi cao. Để
đánh giá hai yếu tố trên, chúng tôi tiến hành khảo sát trên nền mẫu thực. Sử
dụng mẫu trắng, thêm chuẩn tại các mức nồng độ . Mỗi mức tiến hành làm lặp
lại 3 lần. Độ lặp lại và độ thu hồi được xác định theo công thức nêu ở phần
2.4.3, kết quả tính toán đưa ra ở bảng 3.7
Bảng 3.7. Kết quả độ lặp lại và độ thu hồi của phương pháp phân tích
Tên chất
Nồng độ
(x 10-7
mg/L)
R (%) CV (%)
2,96 88,0 4,9
4,44 91,2 6,8
5,92 89,3 5,9
Diclometan
7,4 90,0 5,5
2,66 88,7 2,8
3,99 92,4 3,3
5,23 90,2 3,5
Triclometan
6,65 92,2 2,7
2,92 85,9 1,8
4,38 92,0 5,1
5,84 90,8 2,4
Tricloetylen
7,3 90,6 3,4
1,62 88,7 2,8
3,24 85,9 1,8
4,86 90,2 3,5
Tetracloetylen
6,48 92,2 2,7

55. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học55
Nhận xét: Độ thu hồi của phương pháp tại 4 mức nồng độ trong
khoảng từ 85,9 đến 92,9% và độ lặp lại của phương pháp CV (%) nằm trong
khoảng từ 1,8 đến 6,8% nằm trong giới hạn cho phép của AOAC.
Như vậy, phương pháp có độ thu hồi lớn và độ lặp lại cao như đã nêu
có thể áp dụng để phân tích hàm lượng cơ clo mạch ngắn trong nước cấp sinh
hoạt tại một số vùng nội thành Hà Nội.
3.3. Xác định hàm lượng các cơ clo mạch ngắn trong các mẫu thực tế
Trong khu vực nội thành Hà Nội có 10 nhà máy nước chính thuộc
Công ty TNHH một thành viên nước sạch Hà Nội. Đó là các nhà máy nước: Cáo
Đỉnh (CĐ) Mai Dịch (MD), Ngọc Hà (NH), Ngô Sĩ Liên (NSL), Yên Phụ (YP),
Lương Yên (LY), Tương Mai (TM), Pháp Vân (PV), Nam Đồng (NĐ) và Hạ
Đình (HĐ). Các nhà máy nước này đều sử dụng nước ngầm làm nguồn khai thác
và có qui trình xử lí nước ngầm khá giống nhau để sản xuất nước cấp. Ở một vài
phường có các trạm nước trung chuyển, đó là các trạm nhỏ lưu nước vào bể rồi
từ đó mới bơm cho các khu tập thể: Trạm Quỳnh Mai, Bách Khoa, Bạch Mai,
Giáp Bát, Khương Trung, Kim Giang và Thụy Khuê.
Ngoài ra còn có công ty cổ phần Đầu tư xây dựng và Kinh doanh nước
sạch (VIWACO) lấy nước trực tiếp từ Nhà máy nước Sông Đà, nhà máy này sử
dụng nguồn nước mặt làm nguồn khai thác. Nguồn nước được đưa đến cung cấp
cho các hộ dân trực tiếp qua đường ống và không có các trạm trung chuyển.
64 mẫu nước sinh hoạt tại các hộ dân thuộc 4 quận nội thành thuộc
Thành phố Hà Nội đã được lấy để nghiên cứu. Các mẫu nước đều được lấy trực
tiếp từ vòi nước tại mỗi hộ gia đình, nước được lấy qua đường ống dẫn từ các
nhà máy nước hoặc các trạm đến các hộ gia đình không qua bể chứa. Áp dụng
phương pháp phân tích đã xây dựng để tiến hành phân tích mẫu nước thực tế.
Kết quả phân tích thu được nêu ở bảng 3.8 cho thấy tất cả các mẫu nước máy
đều thấy có mặt các chất cơ clo mạch ngắn những đều thấp hơn tiêu chuẩn cho

56. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học56
phép của Bô Y Tế Việt Nam (TCVN là 0,02 ÷0,003 mg/L). So sánh nồng độ các
chất cơ clo mạch ngắn trong các mẫu nước lấy ở các phường trên cùng một quận
cho thấy: Cùng trên địa bàn quận Hai Bà Trưng và cùng nguồn cung cấp nước là
nhà máy nước Lương Yên, những mẫu nước lấy ở hai phường Bách Khoa và
Thanh Nhàn có nồng độ các chất cơ clo mạch ngắn thấp hơn so với nồng độ các
chất này trong các mẫu nước lấy ở các phường khác còn lại là phường Phạm
Đình Hổ và phường Đồng Nhân.
Bảng 3.8 : Nồng độ trung bình của CH2Cl2, CHCl3, C2HCl3 và C2Cl4 trong
các mẫu nước sinh hoạt thuộc quận Hai Bà Trưng
Nồng độ (mg/L)Địa điểm lấy mẫu Ký hiệu
mẫu CH2Cl2 CHCl3 C2HCl3 C2Cl4
MN1 0,001 0,003 0,002 0,002
MN2 0,002 0,002 0,001 0,001
MN3 0,002 0,003 0,002 0,003
Phường
Bách Khoa
MN4 0,002 0,002 0,001 0,002
Giá trị trung bình 0,002 0,003 0,002 0,002
MN5 0,006 0,005 0,006 0,007
MN6 0,008 0,006 0,005 0,008
MN7 0,005 0,005 0,007 0,007
Phường
Phạm Đình Hổ
MN8 0,007 0,007 0,007 0,006
Giá trị trung bình 0,007 0,006 0,006 0,007
MN9 0,004 0,004 0,003 0,004
MN10 0,003 0,002 0,004 0,001Phường
Đồng Nhân MN11 0,002 0,001 0,003 0,001

57. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học57
MN12 0,003 0,005 0,004 0,005
Giá trị trung bình 0,003 0,003 0,004 0,003
MN13 0,002 0,003 0,003 0,002
MN14 0,003 0,002 0,001 0,002
MN15 0,002 0,001 0,003 0,002
Phường
Thanh Nhàn
MN16 0,001 0,002 0,0018 0,001
Giá trị trung bình 0,002 0,002 0,002 0,002
Điều này là phù hợp với thực tế đó là theo chiều tăng dần khoảng
cách từ điểm lấy mẫu tới nhà máy nước thì nồng độ các chất CH2Cl2, CHCl3,
C2HCl3 và C2Cl4 cũng tăng theo, do trong nước ở đầu ra của nhà máy còn clo tự
do dư, nên phản ứng với các chất hữu cơ có trong nước để tạo thành các chất cơ
clo mạch ngắn sẽ diễn ra theo dọc đường ống dẫn nước. Phường Bách Khoa và
phường Thanh Nhàn có vị trí gần nhà máy nước Lương Yên hơn các phường
khác còn lại. Hơn nữa, nước sinh hoạt từ nhà máy nước được chuyển tới trạm
cấp nước Bách Khoa và Quỳnh Mai, sau đó nước mới được bơm đến các hộ dân.
Do vậy, trong thời gian nước lưu giữ trong bể chứa các chất cơ clo mạch ngắn
dễ bay hơi có thể thoát ra khỏi nước, dẫn đến nồng độ chất nhỏ hơn. Trong khi
đó, mẫu nước lấy ở Phường Phạm Đình Hổ có nồng độ các chất CH2Cl2, CHCl3,
C2HCl3 và C2Cl4 cao nhất vì quãng đường ống từ nhà máy đến các hộ dân nơi
lấy mẫu là dài nhất và không có trạm trung chuyển. Khi so sánh nồng độ các
chất nghiên cứu trong các mẫu nước nghiên cứu thì thấy, các chất nghiên cứu
trong mẫu nước ở phường Đồng Nhân cao hơn ở hai phường Bách Khoa và
Thanh Nhàn, nhưng thấp hơn ở phường Phạm Đình Hổ.
Theo kết quả nghiên cứu của Dương Hồng Anh [1] cho thấy khi quan
trắc nồng độ các chất hữu cơ dễ bay hơi trong nước ngầm sử dung cho các nhà
máy nước ở Hà Nội, kết quả phân tích cho thấy giá trị trung bình tổng nồng độ
các chất hữu cơ dễ bay hơi trong nước ngầm Hà Nội nằm trong khoảng 0,5 - 1,7

58. Khoa Hoá học Trường ĐH KHTN – ĐHQG HN
Ngô Thị Minh Tân – 2011 Luận văn Thạc sỹ khoa học58
µg/L và trong nước lấy tại các hộ dân trong khoảng từ 10 - 90 µg/L. Trong
nghiên cứu của chúng tôi kết quả phân tích mẫu nước lấy tại các hộ dân thuộc
khu vực quận Đống Đa trong nghiên cứu của chúng tôi cũng cho kết quả nằm
trong khoảng 3,0 ÷ 7,0 µg/L bảng 3.9.
Bảng 3.9 : Nồng độ trung bình của CH2Cl2, CHCl3, C2HCl3 và C2Cl4 trong
các mẫu nước sinh hoạt thuộc quận Đống Đa
Nồng độ (mg/L)Địa điểm
lấy mẫu
Ký hiệu
mẫu CH2Cl2 CHCl3 C2HCl3 C2Cl4
MN17 0,005 0,004 0,006 0,003
MN18 0,003 0,005 0,007 0,005
MN19 0,004 0,003 0,006 0,007
Phường
Phương Mai
MN20 0,005 0,004 0,005 0,006
Giá trị trung bình 0,004 0,004 0,006 0,005
MN21 0,006 0,006 0,007 0,005
MN22 0,007 0,008 0,009 0,006
MN23 0,005 0,007 0,006 0,008
Phường
Láng Thượng
MN24 0,008 0,006 0,007 0,007
Giá trị trung bình 0,007 0,007 0,007 0,007
MN25 0,003 0,004 0,002 0,002
MN26 0,002 0,003 0,006 0,005
MN27 0,003 0,002 0,003 0,002
Phường
Quốc Tử Giám
MN28 0,004 0,003 0,004 0,003
Giá trị trung bình 0,003 0,003 0,004 0,003
MN29 0,004 0,003 0,005 0,004