Hóa học phân tích xanh (Green analytical chemistry - GAC)

Hóa học phân tích xanh (Green Analytical Chemistry - GAC) là một khái niệm quan trọng yêu cầu các nhà hóa học phân tích phải xem xét các vấn đề liên môi trường, sức khỏe và an toàn trong quá trình thực hiện các hoạt động của họ. Mức độ "xanh" của các quy trình phân tích là một tham số phức tạp và đa dạng, khó có thể định lượng chính xác.

  1. Giới thiệu

Hóa học phân tích xanh (Green Analytical Chemistry - GAC) là một khái niệm quan trọng yêu cầu các nhà hóa học phân tích phải xem xét các vấn đề liên môi trường, sức khỏe và an toàn trong quá trình thực hiện các hoạt động của họ. Mức độ "xanh" của các quy trình phân tích là một tham số phức tạp và đa dạng, khó có thể định lượng chính xác.
Trong khi các hệ thống đánh giá hóa học xanh thường được áp dụng trong tổng hợp hóa học (với tiêu chí như khối lượng sản phẩm), cách tiếp cận này không thể áp dụng cho hóa học phân tích – kiểm nghiệm, nơi không có sản phẩm rõ ràng với khối lượng cụ thể. Vì vậy, GAC đòi hỏi sử dụng các thước đo chuyên biệt để đánh giá mức độ xanh của các phương pháp phân tích.

  1. Công cụ đánh giá

Để đánh giá mức độ xanh của các phương pháp phân tích, cần sử dụng các công cụ chuyên dụng. AGREE là một phương pháp đánh giá toàn diện, linh hoạt và dễ sử dụng, mang lại kết quả dễ hiểu và có tính thông tin cao. AGREE được thiết kế dựa trên 12 nguyên tắc của Hóa học Xanh (Green Analytical Chemistry – GAC). Mỗi nguyên tắc sẽ được gán một trọng số khác nhau và đánh giá trên thang điểm từ 0 đến 1. Kết quả cuối cùng được tổng hợp thành một chỉ số duy nhất (AGREE score), phản ánh mức độ xanh của phương pháp phân tích [1].

  1. Các tiêu chí đánh giá chính của AGREE [1]:
    AGREE đánh giá một phương pháp phân tích dựa trên các yếu tố sau:
  • Sử dụng dung môi xanh: Ưu tiên dung môi như nước hoặc ethanol thay vì các dung môi hữu cơ độc hại như chloroform, acetonitrile.
  • Tiêu thụ năng lượng và hóa chất: Phương pháp càng tiết kiệm năng lượng và hóa chất, điểm AGREE càng cao.
  • Khả năng tái sử dụng và xử lý chất thải: Phương pháp ít chất thải hơn được coi là xanh hơn.
  • Tính an toàn và nguy cơ phơi nhiễm của dung môi, thuốc thử: Ưu tiên các chất ít độc hại và ít tác động xấu đến môi trường.
  • Thời gian phân tích và hiệu suất năng lượng: Phương pháp nhanh và tiêu thụ ít năng lượng hơn sẽ được đánh giá cao.
  1. Cách thể hiện kết quả đánh giá
    AGREE thể hiện kết quả đánh giá bằng một biểu đồ tròn màu sắc với điểm số tổng thể từ 0 đến 1, trong đó:

Hình 1. Biểu đồ và thang điểm đánh giá theo AGREE.

  • 0–0.3 (màu đỏ): Phương pháp không thân thiện với môi trường.
  • 0.3–0.6 (màu vàng/cam): Phương pháp có mức độ xanh trung bình.
  • 0.6–1.0 (màu xanh lá cây): Phương pháp thân thiện với môi trường.

5. Ứng dụng của AGREE trong phân tích kiểm nghiệm

AGREE ngày càng được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực sau:

  • Đánh giá và tối ưu hóa các phương pháp sắc ký (HPTLC, HPLC, GC) theo hướng thân thiện với môi trường.
  • So sánh mức độ xanh giữa các phương pháp phân tích để lựa chọn phương pháp tối ưu.
  • Phát triển các quy trình phân tích bền vững trong nghiên cứu dược phẩm, thực phẩm và môi trường.

6. Kết luận 

AGREE là một công cụ hữu ích giúp đánh giá và thúc đẩy việc áp dụng các phương pháp phân tích xanh, giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường mà vẫn đảm bảo hiệu quả phân tích. Công cụ này hỗ trợ các nhà khoa học lựa chọn và cải tiến các phương pháp phân tích theo hướng bền vững, an toàn và hiệu quả hơn.

Hình 2. Chỉ số AGREE giữa hai dung môi chiết xuất khi phân tích bằng HPTLC

[1].Francisco Pena-Pereira, et al. (2020). AGREE—Analytical GREEnness Metric Approach and Software. Analytical Chemistry, 92(14), 10076-10082. doi:10.1021/acs.analchem.0c01887

[2].Swecha Singh, et al. (2025). Green High-Performance Thin-Layer Chromatography: A Step Towards Eco-Friendly Analysis. Chromatographia. doi:10.1007/s10337-025-04397-5

Người tổng hợp: ThS. Nguyễn Thị Ngọc Hiền