Đồ án Xác định hàm lượng kim loại nặng có trong thực phẩm

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Đối tượng nghiên cứu. - Các thiết bị phân tích - Mẫu lương thực - thực phẩm 3.2.Phương pháp nghiên cứu. Tham khảo tài liệu CHƯƠNG IV: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 4.1. Xác định chì. 4.1.1. Phương pháp chiết chuẩn độ. Trong môi trường trung tính hoặc kiềm, ion chì (Pb2+) tạo với ditizon thành chì ditizonat màu đổ tím tan trong dung môi hữu cơ: Pb2+ + 2HDz = Pb(HDz)2 + 2H+ Vì Pb(HDz)2 tan rất ít trong dung môi hữu cơ, do đó khi dùng môi trường trung tính thì tốt nhất nên dùng nông độ của ditizon trong cacbon tetra clorua là 50 mm (mà phân tử gam: 12,81 mg/lit). Trong cloroform, Pb(HDz)2 tan gấp 17 lần trong cacbon tetra clorua. Do đó để xác định chì người ta hay dùng cloroform để trung hoà ditizon. Ion chì cũng tác dụng với ditizon trong môi trường acid yếu, ở pH > 7 thì thu Pb2+ vào dạng Pb(HDz)2 hoàn toàn. Dung dịch Pb(HDz)2 trong cloroform bị thuỷ phân ở pH > 9,5. Trong dung dịch sau khi vô cơ hoá thực phẩm có thể cũng có mặt các ion sau : Sn2+, Cu2+, Zn2+, Fe2+… Các ion này có thể bị liên kết(bị che dấu) bằng kali xyannua (KCN) nhưng Sn2+ không bị che dấu bởi KCN nên phải tách Sn2+ ra khỏi dung dịch trước khi xác định chì, cách tách như sau. Lấy 25 ml dung dịch từ bình định mức cho vào cốc dung tich 250 ml, cho vào cốc 10 ml Brôm (Br2) và đun trên bếp điện để đuỗi hết hơi SnBr4. Tiếp tục đun, thêm nước cất vào, rồi lại tiếp tục đun cho tới khi dung dịch không còn màu đỏ của Brôm. Lúc đó, dung dịch chỉ còn chứa ion Pb2+, Cu2+, Zn2+, Fe2+… Dụng cụ hoá chất: Cân phân tích Cốc dung tích 250 ml Bình định mức 1000 ml Phễu chiết dung tích 100 ml Buret 10 ml. Giấy thử pH Dung dịch chì tiêu chuẩn 25mm: hoà tan 8.28mg Pb(NO3)2 tinh khiết loại I trong nước cất hai lần đến thành 1000ml (trong bình định mức 1000ml) 1ml dung dịch này chứa 5,175g chì. Dung dịch ditizon tiêu chuẩn: Ditizon trong cloroform dung dịch 50mm: can chính xác ( trên cân phân tích) 12,81 mg ditizon tinh khiết loại I cho vào một cốc. cho 200ml cloroform (CHCl3) vào cốc, khuấy nhẹ cho tan hết ditizon. Chuyển dung dịch vào bình định mức 1000ml. Thêm cloroform đến vạch mức lắc kỹ. Dung dịch Amoniac 2N: Lấy 150ml amoniac dung dịch 25% cho vào bình định mức dung tích 1000ml, lấy thêm nước cất đến vạch mức, lắc kỹ. Thêm Kalicianua tinh thể. Hidroxilamin hidroclorua (NH2OH.HCl) tinh thể. Acid Nitric dung dịch 2N: hoà tan 128ml HNO3 đặc (d =1,4) với nước cất thành 1000ml. Tiến hành: 1. Dung dịch đã loại Sn2+ ở trên được chuyển vào phễu chiết. Cho vào phễu và tinh thể NH2OH.HCl, lắc cho tan hết. Cho vào phễu một lượng (bằng hạt ngô) tinh thể KCNi lắc cho tan hết. Điều chỉnh PH dung dịch đến PH 7.5 (theo giấy đo pH) bằng NH4OH 2M hoặc HNO3 2M. 2. Nạp ditizon dung dịch 500um vào buret 10ml. Nhỏ 1ml dung dịch ditizon vào phễu chiết chứa dung dịch mẫu trên, lắc 30 giây. Nếu Pb2+ thì trong phần dung môi Cloroform xuất hiện màu đỏ tím của chì ditrat. Chiết bỏ phần màu đỏ tím đó đi (phải chiết bỏ thật cẩn thận để phần dung dịch mẫu không chảy ra). Lại cho thêm 1ml dung dịch ditizon vào phễu chiết lắc 30 giây và lại tách bỏ phần màu đỏ tím. Cức tiếp tục như trên cho đến khi nào màu cuả phần dung môi trong phễu chiết kém đỏ,tức là lượng Pb2+ trong dung dịch đã giảm đi nhiều thì giảm lượng dung dịch ditizon nhỏ vào phiểu chiết khấu xuống đến 0,2ml, lắc lắc và tách như trên đến khi nhỏ ditizon vào phễu chiết alitizon vẫn giữ màu xanh sau khi lắc 30s thì thôi. Ghi tổng số mol dung dịch ditizon để dùng để chiết chuẩn đ ion chì. Cần phải xác định độ chuẩn chính thức của dung dịch ditizon trong cloroform 50µm như sau: Lấy chính xác 10ml dung dịch chì tiêu chuẩn vào phễu chiết sạch. Nạp dung dịch ditizon 50mm vào buret. Tiến hành chuẩn độ như trên, chẳng hạn hết 15ml dung dịch ditizon. Căn cứ vào độ chuẩn của dung dịch ditizon này, tính kết quả xác định chì. Tính kết quả: Trước hết tính 1ml dung dịch ditizon với bao nhiêu g chì. Ta biết 1ml dung dịch Pb(NO3)2 25mm chứa 5,175g chì. Vậy 1ml du di ứng với số g chì: = 33,45 g chì Hàm lượng chì, tính bằng g có trong 1lít (hoặc 1kg) thực phẩm là: x = (g/l) Trong đó: 3,45 số g chì ứng với 1ml dung dịch ditizon a : thể tích dung dịch ditizon đã dùng để chuẩn độ (ml) v : dung dịch tích bình định mức ml v: thể tích dung dịch hút ở bình định mức để phân tích ml v: thể tích thực phẩm lỏng để vô cơ hoá ml ( nếu cân thực phẩm vô cơ thì : v là số g luợng cân thực phẩm để lấy vô cơ hoá) kết quả đựơc tính ra g/l. nếu hàm lượng chì lên hơn 1000g/l thì kết quả được tính ra 1g = 10-3 mg. Ví dụ tính toán: Ví dụ lấy 100ml thực phẩm đem vô cơ hoá, sau đó đem định mức trong bình dung tích 250ml. chiết hết 25ml để loại Sn2+ rồi dung dịch (sau khi loại Sn2+ ) được cho vào phễu chiết và chuẩn độ chì, hết 100ml ditizon: Hàm lượng chì tính ra mg/l là : x = = 3,45mg/l Chú ý : 1. Nếu trong dung dịch (sau khi đã vô cơ hoá thực phẩm) để xác định chì có chứa các cation và anion sau đây thì ảnh hưởng của chúng đến việc xác định chì nhu sau: Ag+, Hg2+, Cd2+, Cu2+, Zn2+, Ni2+ không cản trở đến việc xác định chì vì chúng đều bị che dấu bởi KCN. PO43- nồng độ cao có thể thu Pb2+ ở dạng Pb3(PO3)2 SiO42- có thể tạo Pb2+ với thành PbSiO4, nhưng PbSiO4 có thể hoà tan vào dung dịch bằng NH4CH3COO. SiO2. n H2O ở dạng keo gây khó khăn cho việc chuẩn độ Pb2+bằng ditizon. cần lắc mạnh phiểu chiết khi chuẩn độ. Tốt hơn là nên đuổi SiO2 đi bằng cách cho HF vào để SiO2 bốc hơi dưới dạng acid flosilisic …. Tuy nhiên, trong đa số thực phẩm, lượng các ion nói trên thường rất nhỏ. 2. Phương pháp xác định kim loại nặng bằng ditizon là phương pháp lượng nhỏ, nên các hoá chất dùng phải là các hoá chất tinh khiết loại I, các dụng cụ dùng phải được rữa sạch kỹ, dùng nước cất hai lân tráng thật nhiều lần và trong quá trình tiến hành phải luôn luôn dùng nước cất 2 lần. 3. Dung dịch ditizon tiểu chuẩn phải pha trong Cloroform là loại dung môi dễ bay hơi, nên nếu không có điều kiện bảo quản lạnh, dung dịch ditizon tiêu chuẩn rất dễ tăng nồng độ. Vì vậy tốt nhất mỗi lần sử dụng cần xác định lại độ chuẩn của nó bằng dung dịch chì tiêu chuẩn. 4. Phương pháp chuẩn độ chì (và kim loại nặng khác) bằng ditizon, nếu không được tiến hành cẩn thận dễ mắc sai số do việc nhỏ ditizon dễ bị dư ở những giọt cuối cùng. Tốt hơn nên dùng phương pháp đo màu sau đây; 4.1.2. Phương pháp đo màu. Dụng cụ, hoá chất: giống như xác định chì bằng phương pháp chiết chuẩn độ và thêm máy đo màu K - M, bình định mức cung cấp 25 ml. Tiến hành. Giống như cách tiến hành xác định chì bằng phương pháp chiết chuẩn độ và thêm: khi nhỏ dung dịch ditizon vào phễu chiết lắc 30 giây được chì ditizon màu đỏ tím. Chiết phần màu đỏ tím vào bình định mức dung tích 25 ml (phương pháp chuẩn độ: chiết bỏ phần màu đỏ tím này) tiếp tục chuẩn độ và thu toàn bộ phần màu đỏ tím vào bình định mức thêm Cloroform đến vạch mức lắc kỹ. Đem đo dung dịch màu trên máy đo màu (còn thiếu) kính lọc màu xanh là cuvet 1cm với mẫu trắng (dung dịch so sánh) là cloroform.Ghi giá trị mật độ quang D. Đồng thời, cũng lấy 10ml dung dịch chì tiêu chuẩn vào phễu chiết sạch, tiến hành như trong phương pháp chuẩn độ và cung thu phần đỏ tím vào bình mức 25ml thêm cloroform đến vạch lắc kỹ. Đem đo màu dung dịch trên máy K-M như trên ghi giá trị mật độ quang. Tính kết quả. Ví dụ: Trị số mật độ quang đọc được đối với dung dịch chì tiêu chuẩn là: trung bình 0,731 Trị số mật độ quang đọc được đối với dung dịch mẫu cần xác định là: trung bình 0,481 Ta biết trong 10 ml dung dịch chì tiêu chuẩn có chứa 5,175g.10 = 51,75 g chì. Vậy lượng chì có trong thể tích V1 mẫu đem phân tích là: = 34,05g Chú ý: Trước khi tiến hành đo màu, nếu thấy dung dịch chì ditizon màu đỏ tím có lẫn lớp màu vàng tức là có một lượng ditizon dư, thì phải loại bằng cách rửa như sau: cho dung dịch màu đỏ vào phễu chiết sạch, lắc rửa 2 lần với amoniac dung dịch 0.5 % mỗi lần 20 ml, tách bỏ phần amoniac có màu vàng. 4.1.3. Phương pháp cực phổ. - Dụng cụ, hoá chất: máy cực phổ LP: 55-A, dung dịch Gelatin 1 %, dung dịch chì tiêu chuẩn: hoà tan 0.3996 g chì nitrat trong nước cất và 1 ml acid nitric đặc trong bình định mức 250 ml. Khi dung dịch pha loãng 10 lần để 1 ml chứa 1mg chì. - Tiến hành Dùng Pipet hút 20 ml nước lọc II, thêm 30 ml nước cất cho vào một cốc, thêm 8-10 giọt gelatin dung dịch 1% khuấy kỹ. Chuyển toàn bộ vào bình điện phân của máy cực phổ. Làm cực phổ ở thế 2V và đặt độ nhạy điện kế 1/10 -1/25. Sau đó hút 20ml nước lọc II, thêm vào 1ml dung dịch chì tiêu chuẩn (0,1mg chì trong 1ml) 4ml nước cất, 8 – 10 giọt gelatin dung dịch 1%, khuấy kỷ cho vào bình điện phân. Làm cực phổ như trên: - Tính kết quả : Hàm lượng chì tính thành mg trong kg sản phẩm đã hợp theo công thức: x. = Trong đó: Cc: Nồng độ dung dịch tiêu chuẩn (0,1 mg/ml) Vc: Thể tích dung dịch tiêu chuẩn thêm vào ml H1: Chiều cao sóng cực phổ dung dịch mẫu thử mm V1: Thể tích dung dịch thử lấy mẩu làm cực phổ ml V0: Thể tích toàn bộ nước lọc II, ml H2: Chiều cao sóng cực phổ dung dịch mẫu và chỉ tiêu chuẩn mm V2: Thể tích dung dịch mẫu và tiêu chuẩn ml G: Lượng cân mẫu, g Ghi chú: Phương pháp thêm dung dịch chuẩn vào dung dịch mẩu thử để làm cực phổ ở đây gọi là “phương pháp thêm”. Phương pháp này có ưu điểm là khắc phục được những khác nhau về lượng của các chất lạ có rong dung dịch mẩu thử và dung dịch chuẩn độ nên độ chính xác cao hơn. 4.1.4. Phương pháp định lượng bằng quang phổ hấp thụ nguyên tử. * Thiết bị, dụng cụ: - Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử có trang bị đèn catốt chì rỗng bước sóng cài đặt là 283,3 nm, sử dụng ngọn lửa axetilen không khí với chiều rộng của đầu đốt là 4 inch. - Chén sứ dung tích 50ml, độ sâu 5cm hoặc cốc thuỷ tinh có mỏ bằng thạch anh dung tích 100ml. - Tủ sấy ở nhiệt độ 1500C - Lò nung kiểm soát được nhiệt đọ từ 2500C – 6000C với sai lệch không quá 100C. - Dụng cụ thuỷ tinh đã được rữa sạch bằng acid nitric nồng độ 8N và tráng lại bằng nước cất trước khi sử dụng. -Cân phân tích có độ chính xác loại đến 0,01g và loại đến 0,001g. * Hoá chất và chất chuẩn: -Dung dịch acid clohidric (HCl) nồng độ 1N : pha loãng 82ml dung dịch acid clohidric đậm đặc bằng nước cất 1000ml. - Dung dịch acid nitric 1N - Acid Percloric HClO4 đậm đặc 70,5% - Oxyt Lantan La2O3 - Etylen dinitritetraaxetac EDTA - Dung dịch đệm + Cho 163g EDTA vào trong bình định mức 2000ml, sau đó thêm 200ml nước cất và một lượng vừa đủ NH4OH để hoà tan hết EDTA. Thêm 8 giọt chỉ thị methyl da cam vào dung dịch EDTA. + Cho 500ml nước cất vào một cốc thuỷ tinh rồi từ từ cho thêm 60ml dung dịch acid percloric đậm đặc, khuấy đều rồi để nguội. Sau đó, cho 50g acid lantan vào cốc rồi khuấy đều để hoà tan hết lượng acid lantan này. + Rót từ từ dung dịch oxyt lantan vào dung dịch EDTA pha ở trên, vừa rót vừa khuấy mạnh. Nếu cần thiết, thêm NH4OH vào dung dịch trên để giữ cho dung dịch có tính kiềm với methyl da cam (dung dịch có màu vàng). - Dung dịch chì chuẩn: + Dung dịch chuẩn gốc 1mg /l: hoà tan 1,5985g nitrat chì chuẩn trong khoảng 500ml dung dịch acid nitric 1N. Sau đó định mức thành 1000ml bằng dung dịch HNO3 1N trong bình định mức. + Dung dịch chuẩn trung gian 10mg/ml: lấy chính xác 10ml dung dịch chuẩn gốc cho vào bình định mức 1000ml, thêm 82ml dung dịch HCl 1N vào bình. Sau đó định mức lên bằng nước cất. + Dung dịch chuẩn làm việc Pha loãng dung dịch chuẩn trung gian thành các dung dịch chuẩn làm việc có hàm lượng chì lần lượt là 0,1; 0,2; 0,6; 1; 3; 5 và 10mg Pb/ml bằng dung dịch HCl 1N trong các bình định mức dung tích 50ml. Phương pháp tiến hành - Chuẩn bị mẩu trắng Làm bay hơi 4ml dung dịch HNO3 đậm đặc trong chén sứ đên khô trên bếp cách thuỷ. Hoà tan cặn bằng 20ml dung dịch HCl 1N và chuyển dung dịch vào bình định mức 25ml. để nguội bình và định mức tới vạch bằng HCl 1N. Yêu cầu hàm lượng chì trong mẫu trắng không được lớn hơn 10mg. - chuẩn bị mẫu thử + Cân khoảng 25g mẫu cho vào chén sứ rồi sấy khô trong tủ sấy trong thời gian 2h ở nhiệt độ từ 1350C – 1500C. chuyển chén sứ vào lò nung và tăng dần nhiệt độ đến 5000C. giữ nhiệt độ lò ở 5000C trong 16h để tro hoá mẫu. + Lấy chén sứ ra để nguội đến nhiệt độ trong phòng. Cho 2ml HNO3 đậm đặc vào chén rồi bay hơi dung dịch trong chén cho đến khô trên bếp cách thuỷ. đặt ché sứ trở lại vào lò nung ở nhiệt độ thường, sau đó tăng dần nhiệt độ đến 5000C và giữ nhiệt độ này trong vòng 1giờ. + Lấy chén ra để nguội và lặp lại thao tác như trên cho đến khi tro có màu trắng hoàn toàn. + Cho 10ml dung dịch acid clohydric nồng độ 1N vào chén có tro rồi hoà tan tro bằng cách nung nóng. chuyển gọn dung dịch vào bình định mức 25ml. + Đun nóng phần tro còn lại trong chén 2 lần, mỗi lần với 5ml dung dịch clohydric nồng độ 1Mrồi rót dung dịch vào bình định mức 25ml nói trên. để nguội và định mức tới vạch bằng acid clohydric nồng độ 1N rồi lắc đều. Tiến hành phân tích: + Tối ưu hoá các điều kiện làm việc của máy quang phổ hấp thụ nguyên tử tại bước sóng cộng hưởng 283,3nm và đạt tốc độ dòng của hổn hợp acetylen không khí theo hướng dẫn của nhà sản xuất và điều kiện làm việc chuẩn với chì. + Xây dựng đường chuẩn với các hàm lượng của chì lần lượt là 0,0; 0,2; 0,4; 1,0; 3,0; 5,0; và 10,0mg/ml dựa trên độ hấp thụ của chúng. Trong trường hợp tín hiệu nhận được yếu, phải điều chỉnh độ khuyếch đại để được độ hấp thụ A của dung dịch chuẩn (0,2mg/ml) không nhỏ hơn 1%. + Khi đường chuẩn có độ tuyến tính tốt, tiến hành đo độ hấp thụ của dung dịch mẫu thử và mẫu trắng đã được chuẩn bị như sau: Đối với dung dịch mẫu thử trong, không có cặn lắng: Tiến hành xác định độ hấp thụ 3 lần theo các bước sau: bơm lần lượt dung dịch chuẩn sau đó là dung dịch mẫu thử. nếu số lượng dung dịch nhiều thì thì bơm lần lượt một dung dịch chuẩn và 3 dung dịch mẫu thử cho đến khi bơm hết lượng dung dịch chuẩn và mẫu thử, mẫu trắng. Đối với dung dịch mẫu thử đục: thêm 1ml dung dịch đệm vào các dung dịch mẫu thử, mẫu trắng đã chuẩn bị ở trên và các dung dịch chuẩn. Sau đó tiến hành xác định độ hấp thụ của các dung dịch như đối với dung dịch mẫu thử trong. + Tính hàm lượng chì trong mẫu thông qua đường chuẩn sau khi đã trừ đi mẫu trắng. Yêu cầu độ tin cậy của phép phân tích. + Độ hấp thụ lại của bơm 2 lần. Độ lệch chuẩn (CVs) tính theo độ hấp thụ của hai lần bơm liên tiếp của cùng một dung dịch chuẩn phải nhỏ hơn 0,5%. Độ thu hồi được xác đình bằng cách sử dụng 5 mẫu đã cho vào một lượng dung dịch chì chuẩn biết chính xác nồng độ. Độ thu hồi tính được phải nằm trong khoảng từ 85% - 115%, độ thu hồi trung bình lớn hơn 90%. Tính kết quả: Hàm lượng chì trong mẫu thuỷ sản được tính theo công thức sau: + Đối với dung dịch mẫu thử trong, không có cặn lắng. CPb = . 25 + Đối với mẫu thử đục phải bổ xung thêm dung dịch đệm. CPb = mPb . . Trong đó: CPb: hàm lượng chì có trong mẫu thử (mg/g) mPb: hàm lượng chì có trong dung dịch mẫu tính được theo đường chuẩn mg/mol. 25: thể tích dung dịch acid clohydric nồng độ 1M dùng để hoà tan mẫu (ml) Vd: thể tích dung dịch mẫu thử đã bổ sung 1ml dung dịch đệm để phân tích (ml) M: khối lượng mẫu thử (g) 4.2. Xác định đồng. 4.2.1. Phương pháp chiết chuẩn độ. Khi phản ứng với ditizon, ion đồng sẽ thay thế một H+ của ditizon, tạo thành phức chất màu đỏ tím (phương trình I): và thay thế hai H+ của ditizon, tạo thành phức chất màu vàng nâu (phương trình IIa và IIb). Cu2+ + 2H2Dz = Cu(HDz)2 + 2H+ (I) Cu2+ + Cu(HDz)2 = 2CuDz + 2H+ (IIa) Cu2+ + H2Dz = CuDz + 2H+ (IIb) cả hai hợp chất Cu(HDz)2 và CuDz đều tan được trong dung môi hữu cơ nhưng không tan trong nước. việc tạo thành Cu(HDz)2 xãy ra thuận lợi trong môi trường acid yếu và có dư ditizon. Trong môi trường trung tính thấy xuất hiện đồng thời các phản ứng (I, IIa, IIb) Ở nồng cao và pH = 2 việc tạo thành CuDz xãy ra thuận lợi. Trong dung môi hữu cơ, Cu(HDz)2 dễ phân ly tạo thành CuDz Cu(HDz)2 = CuDz + H2Dz . Do đó, để xác định đồng bằng phương pháp ditizon người ta tiến hành phản ứng ở pH = 3– 4. Dụng cụ, hoá chất: Dụng cụ: giống như dụng cụ xác định chì bằng phương pháp chíêt chuẩn độ. Hoá chất: Amoniac dung dịch 2N. Acid sunfuric dung dịch 2 N: hoà 55ml dung dịch H2SO4 (d = 1,84) vào nước cất đến thành 1000ml Dung dịch ditizon trong cloroform 50mm. Dung dịch đồng tiêu chuẩn: hoà tan 19,46mg CuSO4.5H2O tinh khiết loại I trong nứơc cất hai lần, đến thành 1000ml (trong bình định mức dung tích 1000ml), 1ml dung dịch này chứa 5g đồng. Tiến hành: Dung dịch đã loại Sn2+ (như khi xác định chì) cho vào phễu chiết. Điều chỉnh phương trình của dung dịch đến có pH = 3 – 4 bằng amoniac dung dịch 2M hoặc acid sunfunric dung dịch 2M với giấy thử pH. Chuẩn độ lượng đồng bằng dung dịch ditizon trong cloroform giống như cách chuẩn độ chì bằng phương pháp này. Ghi số ml dung dịch ditizon đã dùng. Tính kết quả Tương tự như tính kết quả khi xác định chì bằng phương pháp chiết chuẩn độ. Chú ý: Ag+ tác dụng với ditizon tạo thành AgHDz, do đó cản trở việc xác định đồng. có thể che dấu Ag+ bằng KBr. Zn2+ cản trở việc xác định đồng bằng ditizon, nhưng nếu giảm pH xuống còn pH = 1 thì Zn2+ không còn cản trở. Fe2+ cản trở việc xác định đồng. Dùng amoniac tạo kết tủa Fe(OH)3, loạc bỏ kết tủa này, nước lọc cho vào phiểu xác định đồng. Co2+ và Ni2+ nồng độ cao có thể phản ứng với ditizon đồng thời với đồng, nhưng nếu giảm phương trình xuống < 2 thì không còn cản trở. Các ion S2-, S2O32-, [Fe(CN)6]4- cản trở việc xác định Cu2+ với bất kỳ lượng nào. CNS- vừa phản ứng vớim Cu2+, vừa phản ứng với ditizon nên cản trở việc xác định Cu2+… . Phương pháp đo màu. Thu toàn bộ phần dung môi màu đỏ tím khi xác định đồng bằng phương pháp chuẩn độ vào bình định mức dung tích 25ml, thêm cloroform đến vạch mức, lắc kỷ. đo màu dung dịch trên máy K-M (tương tự như xác định chì bằng phương pháp đo màu). . Phương pháp cực phổ. Dụng cụ, hoá chất: máy cực phổ LP.55.A, dung dịch nền (hoà tan amon clorua vào 10ml dung dịch amoniac đặc), Gelatin dung dịch 1%, dung dịch đồng tiêu chuẩn (hoà tan 3,9283g đồng sunfit tinh thể (CuSO4.5H2O) trong 1lít nước cất, 1ml dung dịch này chứa 1mg đồng, khi dùng pha loãng 10 lần để có 0,1mg đồng trong 1ml. Tiến hành : Dùng pipet hút 20ml nước lọc loại I, thêm 5ml dung dịch nền vào một cốc, thêm một lượng natri sunfit (Na2SO3)và 10 giọt gelatin dung dịch 1% khuấy kỷ. chuyển toàn bộ vào bình điện phân, làm cực phổ với thế 200n và đặt độ nhạy điện thế 1/100 – 1/400 Sau đó, lấy 20ml nước lọc loại I, thêm 10ml dung dịch đồng tiêu chuẩn, 4ml dung dịch nền, một lượng natri sunfit và 10 giọt gelatin, làm cực phổ như trên. Tính kết quả: hàm lượng đồng tính thành mg trên 1kg sản phẩm, tính theo công thức sau: x = Trong đó: Cc: Nồng độ dung dịch tiêu chuẩn (0,1 mg/ml) Vc: Thể tích dung dịch tiêu chuẩn thêm vào, ml H1: Chiều cao sóng cực phổ dung dịch mẫu thử, mm V1: Thể tích dung dịch lấy mẫu làm cực phổ, ml V0: Thể tích toàn bộ nước lọc I, ml H2: Chiều cao sóng cực phổ dung dịch mẫu và đồng tiêu chuẩn, mm V2: Thể tích dung dịch mẫu và tiêu chuẩn. G : Lượng mẫu cần 4.3. Xác định thiếc. 4.3.1. Phương pháp iod. Đây là phương pháp đã được nhiều nước trên thế giới dùng làm phương pháp tiêu chuẩn để xác định hàm lượng thiếc trong lương thực thực phẩm. Bản chất của phương pháp này là : Sau khi vô cơ hoá lương thực- thực phẩm ta được dung dịch chứa thiếc ở cả hai dạng Sn2+ và Sn4+. Dùng hydro khử toàn bộ lượng Sn4+ sang dạng Sn2+ rồi cho iod tác dụng với Sn2+. Từ lượng iod đã dùng, suy ra tính được lượng thiếc có trong mẫu thử. Dụng cụ hoá chất Pipet 50 ml vào 25 ml Bình đốt Kien – đan dung tích 500 ml Bình nón dung tích 500 ml Bình Kíp Nút cao su Ống thuỷ tinh Buret Cân kỹ thuật Acid sunfuric đặc ( d = 1,84) Acid nitric đặc (d = 1,4) Amon Oxalat (NH4C2O4) tinh thể Acid clohydric đặc (d = 1,19) Nhôm kim loại (hạt hay bột) Canxi cacbonat CaCO3 Iod dung dịch 0,01 N Natri thio sunfat (Na2SO3) dung dịch 0,01 N Tinh bột hoà tan (amidon soluble) dung dịch 1%. Hoà tan 1g tinh bột trong 100 ml nươc cất đun nhẹ cho tan hết. Tiến hành: Dùng pipet hút 50 ml lương thực thực phẩm (Nếu sản phẩm lỏng) hoặc 100g (nếu sản phẩm khô) cho vào bình đốt Kien-đan. Thêm vào 50 ml acid sunfuric đặc và 10 ml acid nitric đặc lắc đều. Dùng bếp điện đun cho dung dịch trong bình đốt sôi mạnh để hơi nước và khói trắng bốc lên (thực hiện trong tủ hút hơi). Sau đó cho acid nitric vào thêm từng giọt một đến hết 3- 4 ml và tiếp tục đun cho đến khi dung dịch trong bình có màu vàng nhạt, lúc để nguội không màu mới thôi. Cho vào bình 5g amon oxalat tinh thể để khử hết các hợp chất chứa nitơ. Đun tiếp trên bếp điện đến khi khói trắng bốc lên. Sau khi để nguội chuyển toàn bộ dung dịch từ bình đốt sang bình nón dung tích 500 ml. Dùng nước cất tráng bình đốt nhiều lần. Nước tráng cũng cho vào bình nón. Thêm vào bình nón 50 ml acid clohydric đặc. Đậy bình nón bằng nút cao su có hai lỗ. Một lỗ cắm ống thuỷ tinh để dẫn khí CO2 vào. Ống này cắm sát xuống đáy bình nón. Lỗ kia cắm một ống thuỷ tinh khac dài 10 cm và sâu xuống quá nút 3 cm. Cho nhanh 0,5g nhôm (không chứa thiếc) vào bình nón và bắt đầu dẫn khí CO2 từ bình kíp vào. CO2 đuổi Oxy của không khí ra khỏi bình nón, chống sự oxy hoá Sn2+. Đun sôi dung dịch trong bình nón, nếu thấy có kết tủa Sn thì đun kỹ cho tan hết. Để nguội bình xuống tới nhiệt độ 15 – 200C (dùng nước đá), trong lúc này vẫn tiếp tục dẫn khí CO2 vào bình nón. Nhanh chóng tháo bình nón ra khỏi bình kíp, mở nút và cho nhanh 25 ml dung dịch iod 0,01 N (chứa trong Buret) lắc mạnh và đều. Dùng nước cất tráng tất cả chất lỏng dính ở nút, ống thuỷ tinh và thành trong bình vào bình nón…Cho vào bình nón 1 ml tinh bột hoà tan dung dịch 1%. Chuẩn độ iod dư bằng natri thio sunfat dung dịch 0,01 N đến khi dung dịch mất màu xanh. Phải chuẩn thật nhanh tránh oxy không khí vào nhiều ảnh hưởng đến kết quả phân tích. Phải làm một mẫu trắng : lấy 25 ml Iod dung dịch 0,01 N vào bình nón mới, thêm 100 ml nước cất và 1 ml tinh bột hoà tan dung dịch 1%. Chuẩn độ Iod bằng tri thio sunfat dung dịch 0,01 N đến khi dung dịch mất màu xanh. Tính kết quả: hàm lượng thiếc (theo mg / ml) tính bằng công thức: x = Trong đó: 0,5935 - lượng Sn tính bằng ml ứng với 1 ml Iod dung dịch 0,01N a : Thể tích Na2S2O3 0,01N dùng chuẩn mẫu trắng, ml b : Thể tích Na2S2O3 0,01N dùng chuẩn mẫu thử, ml V : Thể tích mẫu lấy để phân tích, ml Ghi chú: Khi đốt mẫu, HNO3 và H2SO4 tác dụng với nhau tạo acid nitrozyn sunfuric, chất này có tác dụng oxy hoá mạnh các chất hữu cơ và cả Sn2+. Chất này trong dung dịch nước dễ phân giải HO SO2 + HOH = 2H2SO4 + NO + NO2. ONO NO và NO2 bốc đi khi đun mạnh. Khi đun nóng và có mặt chất hữu cơ, HNO3 phân giải theo phương trình: 2HNO3 = H2O + 2 NO + 3O Ôxy hoạt động này sẽ oxy hoá các chất hữu cơ thành nước và CO2, CO2 sẽ bốc đi khi đốt. H2SO4 hút nước và phá huỷ các liên kết phức tạp của protit, glucid và lipid. Ngoài ra nó cũng bị khử một phần thành SO2 H2SO4 = H2O + SO2 + O Oxy này giúp việc oxy hoá các chất hữu cơ, còn SO2 bốc đi khi đun Khi nhôm gặp acid clohydric sẽ có phản ứng: Al + 3HCl = AlCl3 + 3H Hydro này sẽ chuyển Sn4+ sang Sn2+ SnCl4 + 2H = SnCl2 + 2HCl Hoặc Sn2+ thành Sn kim loại SnCl2 + 2H = Sn + 2HCl Sn kim loại này tan được trong HCl Sn + 2HCl = SnCl2 + H2 3. Khi CaCO3 gặp HCl sẽ tạo ra CO2 CaCO3 +2HCl = CaCl2 + CO2 phản ứng này được thực hiện trong bình Kip 4. Sn2+ Oxy hoá bởi I2 trong môi trướng acid clohydric SnCl2 + I2 + 2HCl = SnCl4 + 2HI 5. Phản ứng chuẩn độ I2 bằng Na2S2O3 I2 + 2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6 4.3.2. Phương pháp cực phổ. Dụng cụ, hoá chất: Máy cực phổ LP 50 A Dung dịch nền : HCl (1/1) Gelatin dung dịch 1% Dung dịch tiêu chuẩn : Hoà tan 25 mg thiếc kim loại tinh khiết trong 25 ml acid clohydric đặc, đun nóng cho tan hết. Cho dung dịch vào bình định mức dung tích 25 ml, thêm nước cất đến vạch mức, lắc kỹ. Khi dùng pha loãng 10 lần : 0,1 mg/ml. Tiến hành: Hút 20 ml dung dịch lọc III cho vào một cốc, thêm 5 ml HCl (1/1), 10 giọt gelatin dung dịch 1%, khuấy kỹ, cho toàn bộ vào bình định phân và làm cực phổ. đặt độ nhạy điện kế 1/100. Sóng khử của thiếc nằm trong khoảng - 0,2 - 0,6 vôn. Làm cực phổ dung dịch thiếc tiêu chuẩn : lấy 20 ml dung dịch tiêu chuẩn (2mg/5ml HCl ( 1/1)), 10 giọt gelatin và làm cực phổ trong điều kiện giống như trên. Tinh kết quả Theo chiều cao sóng vẽ trên giấy kẻ ô vuông, cạnh 1mm, thể tích dung dịch và nồng độ dung dịch chuẩn. Tính toán hàm lượng thiếc (X) thành mg trong 1kg sản phẩm.Theo công thức: x = Trong đó, H2 : Chiều cao sóng cực phổ dung dịch mẫu tiêu chuẩn thiếc, mm V0: thể tích toàn bộ nước lọc III, ml Cc: nồng độ dung dịch tiêu chuẩn mg/ml H1: chiều cao sáng cực phổ mẫu thử, mm V1: thể tích dung dịch thử lấy làm cực phổ, ml G: lượng cân mẫu thử(g) Ví dụ tính toán: Trong các tiến hành trên, ta cân 50g mẫu thử (G), thu được 50 ml nước lọc (V0). Lấy 20ml làm cực phổ (V1) được sóng cao 9mm Lấy 20 ml dung dịch chuẩn Vc có nồng độ 0,1 mg/ml(Cc) làm cực phổ được sóng cao 20