Xác định hàm lượng nano bạc trong thuốc bảo vệ thực vật theo TCVN 13712:2023

Theo báo cáo Triển vọng Dân số Thế giới 2019 của Liên Hợp Quốc, dân số thế giới khoảng 7,7 tỷ người và tăng lên hơn 9 tỷ vào năm 2050. Điều này đe dọa đến tình hình an ninh lương thực thế giới, nước và năng lượng, đặc biệt là ở các nước kém phát triển. Áp lực của con người lên tài nguyên thiên nhiên và môi trường càng ngày càng trở nên nghiêm trọng. Công nghệ nano là một lĩnh vực khoa học công nghệ mới, phát triển nhanh chóng với tiềm năng về nông nghiệp và thực phẩm hứa hẹn tăng sản xuất lương thực một cách bền vững và bảo vệ cây trồng khỏi sâu bệnh hại. Hiện nay, nhiều quốc gia trên thế giới xem công nghệ nano là mục tiêu mũi nhọn để đầu tư phát triển.

Nano bạc là hạt nano được nghiên cứu và sử dụng nhiều nhất cho hệ thống nông nghiệp. Nó có tác dụng ức chế và diệt khuẩn cực mạnh và có phổ tác động rộng đến các loại vi khuẩn, nấm, thậm chí cả các loại vi khuẩn, nấm đã kháng với các loại hoạt chất bảo vệ thực vật khác.

Nano bạc rất ổn định và phân tán tốt trong nước giúp loại bỏ các vi sinh vật không mong muốn trong đất, nước và hệ thống thủy canh. Ngoài ra nano bạc còn là một chất kích thích tăng trưởng thực vật tuyệt vời, vượt trội so với các sản phẩm tăng trưởng khác trên thị trường. Khi phun qua lá giúp bộ lá tăng cường khả năng hấp thụ ánh sáng, tăng hiệu suất quang hợp của cây trồng. 

Tuy nhiên song song với những tiềm năng ứng dụng đầy tính sáng tạo của công nghệ nano trong kỹ thuật, y học, nông nghiệp cũng cần đề cao cảnh giác trước các nguy cơ tiềm ẩn của vật liệu nano. Bởi nano bạc có thể sinh ra chất độc hại nếu hàm lượng vượt mức cho phép.

Nano bạc là hạt nano được nghiên cứu và sử dụng nhiều nhất cho hệ thống nông nghiệp, trong đó ứng dụng vào thuốc bảo vệ thực vật. Ảnh minh họa

Việt Nam là một trong những quốc gia mới nghiên cứu và phát triển công nghệ nano, nhưng là một trong những thị trường tiềm năng của ứng dụng, chuyển giao, tiếp cận và sử dụng công nghệ nano. Bên cạnh những giải pháp mang tính tổng thể về định hướng phát triển công nghệ nano tại Việt Nam, cần có kế hoạch phù hợp nhằm đánh giá, xác định các nguy cơ, thách thức tiềm ẩn về sức khỏe và môi trường, xác định các biện pháp, lộ trình phòng ngừa và kiểm soát các nguy cơ và phân công trách nhiệm cụ thể. Do đó, cần đưa nội dung “quản lý an toàn nano” thành một trong những nội dung của Kế hoạch hành động quốc gia về sức khỏe môi trường. Trước mắt, cần có những hoạt động tuyên truyền, phổ biến nhằm nâng cao nhận thức, kiến thức để quản lý an toàn nano trong quá trình sản xuất - lưu thông - sử dụng - thải bỏ, tránh để lại hậu quả không thể khắc phục được trong tương lai. 

Đặc biệt để kiểm soát tốt hàm lượng nano trong thuốc bảo vệ thực vật, Việt Nam đã ban hành Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13712:2023 về thuốc bảo vệ thực vật- xác định hàm lượng nano bạc bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử. Tiêu chuẩn này do Viện Kỹ thuật nhiệt đới biên soạn, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định hàm lượng nano bạc trong thuốc bảo vệ thực vật dạng lỏng chứa nano bạc bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử.

Theo đó, các mẫu thuốc bảo vệ thực vật dạng lỏng (mẫu đồng nhất, không kết dính, lắng cặn) được pha loãng bằng nước và lọc qua màng lọc. Dịch lọc được xử lý loại bỏ ion bạc bằng phương pháp điện hóa. Nano bạc trong dung dịch còn lại được định lượng bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử.

Về thuốc thử, trong suốt quá tình phân tích chỉ sử dụng loại thuốc thử đạt chất lượng phân tích và chỉ sử dụng nước ít nhất là loại 2 quy định trong tiêu TCVN 4851: 1999 (ISO 3696: 1987) trừ khi có quy định khác.

Trong đó dung dịch bạc nitrat chuẩn là 1000mg/L; axit nitric đậm đặc trên hoặc bằng 65%; dung dịch bạc nitrat 10mg/L. Dùng pipet 1ml lấy chính xác 1,0ml dung dịch bạc nitrat chuẩn 1000 mg/L cho vào bình định mức dung dịch 100ml thêm nước đến cạch định mức, lắc đều. Bảo quản dung dịch trong chai thủy tinh tối màu. Dung dịch được sử dụng trong ngày.

Đối với dung dịch mẫu trắng chứa nước, axit nitric với các lượng tương ứng với các nồng độ trong dung dịch đo. Phải sử dụng các thiết bị, dụng cụ thông thường của phòng thí nghiệm, cụ thể: Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử được gắn các đèn catot rộng tương ứng với kim loại thích hợp và có bộ phận phun khí với ngọn lửa axetylen-không khí. Điều chỉnh tất cả các thông số của thiết bị theo hướng dẫn của nhà sản xuất.

Đối với máy điện hóa potentiostat, thiết bị dùng để thực hện các phép đo điện hóa theo phương pháp quét thẻ tuần hoàn và phương pháp dòng thời gian. Khoảng điện thế làm việc tối thiểu của máy khoảng từ âm 1V đến dương 1V, ghi nhận dòng ở dải đo nA, sử dụng bình đo điện hóa 3 điện cực. Điện cực đối sử dụng điện cực platin có diện tích làm việc là 3 cm vuông; điện cực so sánh sử dụng điện cực Ag/AgCI/KCI; điện cực làm việc sử dụng điện cực platin có diện tích làm việc 1 cm vuông.

Máy đo phân bố kích thước hạt thông qua sự phát hiện các ánh sáng tán xạ gây ra bởi các hạt nano trong mẫu theo nguyên lý tán xạ ánh sáng động. Máy cũng được sử dụng để đo điện thế Zeta. Bình định mức, dung tích 10; 25; 50; 100; 250; 500 và 1 000 mL. Sử dụng màng lọc, polyamide, cỡ lỗ 220 nm.

Định lượng hàm lượng nano bạc trong thuốc bảo vệ thực vật cần dùng pipet lấy chính xác 1 lượng dung dịch cho vào bình định mức dung tích 25 ml và thêm 2 ml axit HNO3. Lắc đều khoảng 5 phút đến 10 phút bằng máy lắc cho đến khi dung dịch chuyển từ vàng hoặc nâu sang không màu. Thêm nước đến vạch định mức sau đó ghi lại hệ số pha loãng. Tiến hành đo và xác định hệ số hấp thụ của dung dịch bằng phương pháp hệ thống phổ nguyên tử hấp thụ tại bước sóng 328,1 nm. Thay hệ số hấp thụ vào đường chuẩn đã xác định được để xác định hàm lượng nano bạc.