nghiên cứu xác định thành phần và cấu tạo một số hợp chất hóa học trong dịch chiết từ cây ngải cứu ở đà nẵng

3.5 Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong lá ngải 3.15 Thành phần hó học dịch chiết lá ngải cứu trong ethyl 3.16 Thành phần các cấu tử chính trong dung môi etyl xet t 44 3.17 T

KHOA HÓA -   -

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH THÀNH

PHẦN VÀ CẤU TẠO MỘT SỐ HỢP CHẤT HÓA HỌC TRONG

DỊCH CHIẾT DỊCH CHIẾT

TỪ CÂY NGẢI CỨU Ở ĐÀ NẴNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA HOÁ

NHIỆM VỤ KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên : Đặng Thị Ngọc

Lớp : 08SHH

1 Tên đề tài: “Nghiên cứu xác định thành phần và cấu tạo một số hợp chất hóa

học trong dịch chiết từ cây ngải cứu ở Đà Nẵng”

2 Nguyên liệu, dụng cụ, thiết bị và hoá chất

 Nguyên liệu: Lá ngải cứu thu hái về t huyện H V ng thành phố Đà Nẵng vào tháng 8 năm 2011

 Dụng cụ: Cốc sứ, r y, bình t m giác, phểu, bình định mức, cốc thuỷ tinh ,

 Thiết bị: L sấy, cân phân tích, bộ chiết soxhlet, máy đo qu ng VIS, thiết bị cô qu y chân không,

UV- Hoá chất: n-hexane, chloroform, methanol, etyl axetat, etanol, butanol

3 Nội dung nghiên cứu

Khảo sát điều kiện tối ưu để chiết tách các cấu tử có trong dịch chiết trong các dung môi hữu cơ

Nghiên cứu xác định thành phần và cấu tạo một số hợp chất hoá học trong dịch chiết t cây ngải cứu

4 Giáo viên hướng dẫn: GS.TS Đào Hùng Cường

5 Ngày giao đề tài:

6 Ngày hoàn thành:

Sinh viên đã hoàn thành và nộp báo cáo cho Kho ngày tháng năm 2012

Kết quả điểm đánh giá

Ngày tháng năm 2012

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

GC: Phương pháp sắc kí khí

GC/MS: Phương pháp sắc kí khí- khối phổ

MS: Phương pháp sắc kí khối phổ

R/L: Tỉ lệ nguyên liệu rắn/ dung môi lỏng

UV-VIS: Phổ tử ngoại khả kiến

3.5 Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong lá ngải

3.15 Thành phần hó học dịch chiết lá ngải cứu trong ethyl

3.16 Thành phần các cấu tử chính trong dung môi etyl xet t 44 3.17 Thành phần các cấu tử trong dịch chiết met nol 46 3.18 Thành phần các cấu tử chính trong dịch chiết meth nol 46

DANH MỤC HÌNH

Số

hiệu

hình

2.4 Sơ đồ chiết tách cấu tử t bột lá ngải cứu 26 2.5 Sơ đồ phân lập qu các dung môi phân cực 29 3.1 Phổ hấp thụ UV-VIS củ dịch chiết các dung môi 34 3.2 Sắc ký đồ GC củ dịch chiết lá ngải cứu trong dung môi hex ne 38

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Nước t có khí hậu nhiệt đới ẩm nên thảm thực vật khá phong phú và đ dạng Dân tộc Việt N m có truyền thống sử dụng các loài thảo mộc làm thuốc chữ bệnh Theo các số liệu thống kê mới nhất thảm thực vật Việt N m có trên 12000 loài, trong số đó có trên 3200 loài thực vật được sử dụng làm thuốc trong Y học dân gian [1], [2], [6], [13], [14]

T xư đến n y, những cây thuốc dân gi n vẫn đóng v i tr hết sức qu n trọng trong việc chăm sóc sức khoẻ cho con người Ngày n y những hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học được phân lập t cây cỏ đã được ứng dụng trong rất nhiều ngành công nghiệp, nông nghiệp và chăm sóc sức khoẻ con người Chúng được dùng để sản xuất thuốc chữ bệnh, thuốc bảo vệ thực vật, làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp thực phẩm và mỹ phẩm v.v Mặc dù công nghệ tổng hợp hoá dược ngày n y đã phát triển mạnh mẽ, tạo r các biệt dược khác nh u sử dụng trong công tác ph ng, chữ bệnh, nhờ đó giảm tỷ lệ tử vong rất nhiều, song những đóng góp củ các thảo dược cũng không vì thế mà mất đi chỗ đứng trong Y học Nó vẫn tiếp tục được dùng như là nguồn nguyên liệu trực tiếp, gián tiếp hoặc cung cấp những chất đầu cho công nghệ bán tổng hợp nhằm tìm kiếm những dược phẩm mới cho việc điều trị các chứng bệnh thông thường cũng như các bệnh n n y Các số liệu gần đây cho thấy rằng, có khoảng 60% dược phẩm được dùng chữ bệnh hiện n y, hoặc đ ng thử cận lâm sàng đều có nguồn gốc t thiên nhiên [2], [6]

Trong các loại thực vật đó, ngải cứu là một vị thuốc thông dụng trong đông y đồng thời cũng là một vị thuốc dân gi n được phổ biến rộng rãi trong cả nước, nhất

là các gi đình ở nông thôn, ph ng và chữ nhiều chứng bệnh Dân gi n thường sử dụng ngải cứu để chế biến làm các món ăn như rán trứng gà với ngải cứu, nấu c nh thịt nạc với ngải cứu, đặc biệt mọi người c n sử dụng làm thuốc chữ bệnh như

đ u đầu, làm thuốc điều kinh, rong kinh, động th i, sẩy th i, tăng sức khỏe cho cơ thể, thiếu máu, ho, viêm họng, huyết áp thấp,

Ngải cứu c n gọi là thuốc cứu, ngải diệp, nhả ngải (tiếng Tày), quá

sú (H’mông), cỏ linh li (Thái), tên kho học là Artemisi vulg ris L., họ cúc

ster ce e Ngải nghĩ là cắt, nó có thể cắt được hết mọi bệnh tật mặc dù nó có để lâu thì lại càng tốt hơn vì vậy người t dùng chữ ngải mà đặt tên cho nó Theo Đông

y cho rằng ngải cứu thuốc có tính ôn, vị c y, dùng điều h khí huyết, trục hàn thấp,

n th i, cầm máu; thường dùng trong trị liệu các chứng bệnh ở phụ nữ như đ u bụng kinh, kinh nguyệt không đều, khí hư, động th i, băng huyết, thổ huyết, chảy máu

c m, lỵ r máu, nôn mử , đ u bụng, người đ ng m ng th i, ốm lâu ngày, đ u dây thần kinh, thấp khớp ghẻ lở

Để làm sáng tỏ những công dụng củ cây ngải cứu, tôi luận văn chọn đề tài:

“Nghiên cứu xác định thành phần và cấu tạo một số hợp chất hóa học trong dịch

chiết từ cây ngải cứu ở Đà Nẵng”

3 Đối tượng nghiên cứu

Lá ngải cứu nghiên cứu được lấy t cây ngải cứu ở thành phố Đà Nẵng

4 Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện đề tài này, chúng tôi sử dụng các phương pháp nghiên cứu s u:

4.1 Nghiên cứu lý thuyết

Thu thập, tổng hợp các tài liệu, tư liệu, sách báo trong và ngoài nước có liên

qu n đến đề tài

4.2 Phương pháp thực nghiệm

- Lấy mẫu, thu hái và xử lí mẫu

- Phương pháp trọng lượng để xác định độ ẩm, hàm lượng tro củ lá ngải cứu

- Phương pháp qu ng phổ hấp thụ nguyên tử AAS để xác định hàm lượng kim loại trong lá ngải cứu

- Phương pháp qu ng phổ hấp thụ phân tử UV-VIS xác định mật độ qu ng

củ các dịch chiết để chọn dung môi chiết và điều kiện chiết tối ưu

- Phương pháp chiết tách bằng dung môi hữu cơ

- Xác định thành phần hó học củ dịch chiết trong các dung môi hữu cơ (metanol, etylaxetat, cloroform, hex n) bằng phương pháp sắc kí khí ghép khối phổ (GC/MS)

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

6 Cấu trúc của luận văn

Luận văn gồm tr ng, trong đó có 18 bảng và 17 hình Phần mở đầu có 3 trang, kết luận có 1trang, tài liệu th m khảo có 1trang Nội dung củ luận văn chi làm 3 chương

Chương 1- Tổng qu n (18 tr ng)

Chương 2- Những nghiên cứu thực nghiệm (8trang)

Chương 3- Kết quả và bàn luận (18trang)

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

CÂY NGẢI CỨU

1.1.1 Khái quát về họ cúc

Họ Cúc (Aster ce e) là một họ thực vật có ho , gồm 2 phân họ Ở Việt N m

có khoảng 125 chi và trên 350 loài [1], được nhóm trong 9 chi Chủ yếu là cỏ dại, một số được trồng làm thực vật cảnh (các loại Cúc), r u ăn (Ngải cứu, Cải cúc, R u diếp), gi vị (Cúc tần), phẩm nhuộm (Hồng ho ) – Hình 1.1

Sài đất Cúc tầng

Hình 1.1 Một số loài cây thuộc họ Cúc 1.1.1.1 Phân loại khoa học

Họ cúc gồm 2 phân họ là:

+ Phân họ ho ống (Rubulìliflor e): Trên cụm ho chỉ có ho hình ống, hoặc

ho hình ống ở giữ , ho hình lưỡi nhỏ ở xung qu nh đầu Cây không có nhự mủ

+ Phân họ ho lưỡi nhỏ (Lguliflor e, Cichorioide e): Tất cả các loại ho trong cụm ho đầu là ho lưỡi nhỏ, không có ho ống Cây có nhự mủ

Họ cúc là họ có số loài làm thuốc lớn nhất trong thực vật giới, có khoảng 51 loài thường làm trong thuốc, trong đó có 18 loài dùng trong công nghiệp dược là: Atiso, Bạch truật, Cỏ nhọ nồi, Cỏ ngọt, Cúc ho , Cúc tần, Hồng ho , Hy thiêm, Ké đầu ngự , Khoản đông ho , Mần tưới, Mộc hương, Ngải cứu, Ngưu bàng, Sài đất, Thương truật, Tử uyển

1.1.1.2 Phân bố

Cây họ Cúc mọc ho ng và phân bố rộng khắp thế giới chủ yếu ở các vùng

ôn đới củ bán cầu Bắc và N m bán cầu và nhiệt đới.thuộc các nước Châu Á như Trung Quốc, Nhật Bản, Ấn Độ, Inđônêxi , Philippin và các nước Đông Dương Ở Việt N m, nó là một loài rất phổ biến Cây thường mọc nơi đất ẩm, trong vườn, ven đường đi hoặc trên các thử ruộng, nương rẫy đã bỏ ho ng

1.1.1.3 Đặc tính thực vật

- Các cây thuộc họ Cúc chủ yếu là cây thân cỏ, sống hằng năm h y sống dại,

số it là cây bụi leo h y gỗ nhỏ

- Lá thường mọc cách và không có lá kèm, lá đơn nguyên hoặc chi thuỳ

- Trong thân và rễ củ một số loài có ống tiết nhự mủ trắng, có chứ chất inulin

- Mạch thường có bản ngăn đơn

- Ho củ họ Cúc về cơ bản là ho lưỡng tính, nhưng đôi khi do nhị hoặc nhụy không phát triển mà trở thành ho đơn tính hoặc ho vô tính, thường ở phí ngoài đầu

- Quả đóng, chứ 1 hạt, quả m ng chùm lông do đài tồn tại để phát tán

- Hạt có phôi th ng và lớn, không nội nhũ

1.1.2 Giới thiệu một số đặc điểm về cây ngải cứu

Loài: Artemisia vulgris L

Ở Việt N m, cây mọc ho ng ở nhiều nơi, là cây ư ẩm, chịu được bóng râm Phân bố rộng khắp thế giới và phát triển ở vùng ôn đới và nhiệt đới như Trung Quốc, Nhật Bản, Ấn Độ, Inđônêxi , Philippin và các nước Đông Dương Ở Việt

N m, nó là một loài rất phổ biến Cây thường mọc nơi đất ẩm, trong vườn, ven đường đi, bãi sông hoặc trên các thử ruộng, nương rẫy đã bỏ ho ng

1.1.2.2 Đặc điểm về sinh thái

Cây ngải cứu (hình 1.2) là cây thảo sống nhiều năm, c o t 0.6-1m, thân có rảnh dọc, cành non có lông mọc thành khóm, lá mọc so le, không cuốn (lá phí dưới cây thường có cuống) phiến lá sẻ sâu thành thuỳ nhọn, phiến lá sẻ lông chim, mặt trên màu lục sẫm, mặt dưới có màu trắng xám có lông nhung trắng, v r có mùi thơm hắc Cụm ho hình ( hình 1.3)chùm kép gồm nhiều đầu nhỏ, màu vàng lục

nhạt, mọc tập trung ở đầu cành hình trứng Quả bế nhỏ dài và nhẵn Cây có mùi thơm đặc biệt Cây nở ho vào tháng 10-12 Ngải cứu được dùng làm thuốc và thực phẩm cho con người, hầu hết các bộ phận đều dùng được (tr gốc rễ)

1.1.2.3 Dƣợc tính của ngải cứu

Hiện n y ngải cứu là một vị thuốc thường dùng trong nhân dân Việt N m, được dùng chữ trị các bệnh như kinh nguyệt không đều bụng lạnh đ u, tử cung lạnh không thể có th i, thổ huyết, nục huyết, băng lậu kinh nhiều, có th i, đới hạ ở phụ nữ Trị mụn trứng cá, mẩn ngứ , ghẻ lở, tăng sức khoẻ cho cơ thể Ngải cứu có thể tẩy tế bào chết, làm mềm d và các vết ch i, giúp máu lưu thông mạnh hơn, làm dịu các cơ đ ng bị đ u và chỗ bị sưng h y viêm Ngoài r , nó c n là món ăn hàng ngày củ người Việt

Ngải cứu là một vị thuốc rất phổ biến, thông dụng cả trong Đông y và Tây y,

nó được đư vào sách Dược điển củ nhiều nước trên thế giới và được coi là m

củ các loại cây nhờ công dụng y học thần bí củ nó

Y học trong dân gian từ cây ngải cứu[1], [5],[14]

- An th i: ở phụ nữ có th i nếu xuất hiện đ u bụng, r máu thì có thể dùng lá ngải cứu 16 g, tí tô 16 g, cho 600 ml nước sắc c n 100 ml, thêm chút đường, chi 3-4 lần uống trong ngày

- Làm thuốc điều kinh: một tuần trước ngày kinh dự kiến, lấy mỗi ngày 12g (tối đ 20g) sắc với nước hoặc hãm với nước sôi như trà, chi làm 3 lần uống trong ngày Có thể uống dưới dạng bột (5-10g) h y dạng c o đặc (1-4g) Thuốc không có tác dụng kích thích với tử cung có th i nên không gây sảy th i

6 Kinh nguyệt không đều: hằng tháng đến ngày bắt đầu kỳ kinh và cả những ngày đ ng có kinh, lấy ngải cứu khô 10g, thêm 200 ml nước, sắc c n 100 ml, thêm chút đường chi uống 2 lần/ngày Có thể uống liều gấp đôi, cũng 2 lần/ngày S u 1-

2 ngày thấy hiệu quả, người đỡ mệt, máu kinh đỏ và ít hơn

- Tăng sức khỏe cho cơ thể: dùng nhiều lá ngải cứu tươi hoặc khô cho vào túi lọc rồi cho nước nóng chảy qu trước khi chảy vào bồn tắm Làm theo cách này có tác dụng tẩy tế bào chết, làm mềm d và các vết ch i, giúp máu lưu thông mạnh hơn, làm dịu các cơ đ ng bị đ u và các chỗ bị sưng h y viêm

Những người kiệt sức h y các bà m đ ng cho con bú: Lấy 5 cành lá ngải cứu tươi (hoặc khô), rử sạch, băm nhỏ, ph với một cốc nước sôi, uống hàng ngày

sẽ m u hồi phục sức khỏe

- Làm đ p với ngải cứu: tác dụng khôi phục và giữ ẩm, làm d trở nên mền mại Cách dùng:

+ Ngải cứu rử sạch và chần sơ với nước sôi

+ Vớt lên rồi thái nhỏ, đun sôi lại khoảng 20 phút (với lượng nước là 500ml) + Lọc bỏ bã, nước để nguội s u đó đổ vào bình đậy kín nắp Dùng nước ngải cứu để bôi lên mặt vào các buổi sáng, trư , và tối trước khi đi ngủ

- Trị mụn trứng cá: Lá ngải cứu tươi giã nát, đắp lên mặt, để khoảng 20 phút, rồi rử lại mặt, làm liên tục sẽ cho bạn làn d mịn màng và trắng hồng

- Trị mẩn ngứ , ghẻ lở, rôm sảy ở trẻ: Với những trẻ nhỏ thường h y bị rôm sảy, x y nát lá ngải cứu, lọc lấy nước cốt rồi h vào nước tắm củ trẻ Làm liên tục trong vài ngày, các nốt ngứ sẽ lặn mất

- Điều hoà khí quyết, giảm đ u, mỏi cơ: lá ngải cứu khô v nát, loại bỏ cành cuống c n lại ngải nhung đem cuốn thành t ng điếu như điếu thuốc lá hoặc to hơn tuỳ theo ý định sử dụng Điếu ngải được đốt nóng đem hơ các huyệt sẽ làm khí

huyết lưu thông mạnh, gây ấm nóng cơ thể, giảm đ u, sưng, mỏi cơ, tiết dịch, giải độc, làm mềm chỗ cứng và t n máu tụ

- Chữ bệnh g i cột sống: lấy lá ngải cứu rử sạch, để ráo nước, cắt nhỏ thành sợi S u đó, trộn với dấm nuôi đun nóng Xo đều hỗn hợp này lên dọc sống lưng ngư i bệnh Thời gi n điều trị: 3 tháng

1.2.1 Phân tích trọng lƣợng[11]

1.2.1.1 Bản chất của phương pháp phân tích trọng lượng

Phương pháp phân tích trọng lượng là phương pháp phân tích định lượng dự

vào kết quả cân khối lượng củ sản phẩm, hình thành s u phản ứng kết tủ bằng phương pháp hó học h y phương pháp vật lý Do chất phân tích chiếm một tỷ lệ xác định trong sản phẩm đêm cân dễ dàng suy r lượng chất phân tích trong đối tượng phân tích

Quá trình phân tích một chất theo phương pháp trọng lượng:

- Chọn mẫu và gi công mẫu

- Tách trực tiếp chất cần xác định hoặc các thành phần củ nó khỏi sản phẩm phân tích dưới trạng thái tinh khiết hó học Tuy nhiên trong nhiều trường hợp việc làm này rất khó khăn, nhiều khi không thực hiện được, do đó chất cần xác định thường được tách r thành kết tủ dưới dạng hợp chất có thành phần xác định Để làm được điều đó t thực hiện như s u: Đư mẫu vào dung dịch (phá mẫu) và tìm cách tách chất nghiên cứu khỏi dung dịch (làm phản ứng kết tủ h y điện phân)

- Xử lý sản phẩm đã tách bằng các biện pháp thích hợp (rử , nung, sấy…) rồi đêm cân để tính kết quả

1.2.1.2 Phân loại các phương pháp phân tích trọng lượng

- Phương pháp đẩy: Dự vào việc tách thành phần cần xác định ở dạng đơn chất rồi cân

- Phương pháp kết tủ : Trong phương pháp này t dùng phản ứng kết tủ để tách chất nghiên cứu r khỏi dung dịch phân tích Các kết tủ tách r có thành phần hó học được rử , sấy hoặc đem nung Khi đó kết tủ thường được chuyển thành một chất mới có thành phần biết chính xác rồi đem cân trên cân phân tích

- Phương pháp điện phân: Người t dùng điện phân để tách kim loại cần xác định trên c tốt bạch kim S u khi kết thúc điện phân, đêm sấy điện cực rồi cân và suy r lượng kim loại đã thoát r trên điện cực bạch kim Phương pháp này thường được dùng để xác định các kim loại trong môi trường đệm pH=7

- Phương pháp chưng cất: Trong phương pháp này chất đem phân tích được chưng cất trực tiếp h y gián tiếp Trong phương pháp chưng cất trực tiếp, chất đem phân tích được chuyển s ng dạng b y hơi rồi hấp thụ nó vào chất hấp thụ thích hợp Khối lượng củ chất hấp thụ tăng lên một lượng ứng với lượng chất đã hấp thụ vào

1.2.1.3 Một số kỹ thuật của phương pháp phân tích trọng lượng

+ Lấy mẫu và h t n mẫu cân

Độ lớn củ lượng cân chất lấy để nghiên cứu ảnh hưởng đến độ chính xác củ

sự phân tích Lượng cân củ chất phân tích càng lớn, độ chính xác tương đối củ các kết quả phân tích càng c o

Để tính lượng cân, cần biết hàm lượng gần đúng củ các cấu tử trong mẫu nghiên cứu củ chất đem phân tích hoặc biết được công thức củ nó

Các kết tủ tinh thể có thể tích nhỏ, các kết tủ vô định hình có thể tích lớn vì vậy lượng cân củ chất cần phải khác nh u Kết tủ thu được không nên quá lớn, vì vậy các khó khăn về thực nghiệm sẽ tăng lên do phải làm việc với những lượng cân lớn và tốn nhiều thời gi n để phân tích Đồng thời lượng kết tủ cần phải đủ để tiện

th o tác xử lý nó Ngoài r việc dùng những lượng cân quá nhỏ có thể là nguyên nhân củ những s i số tương đối rất lớn khi cân Trong phân tích trọng lượng, s i số cho phép khi cân không được vượt quá 0,1% Hàm lượng phần trăm củ cấu tử xác định trong mẫu càng nhỏ thì lượng cân càng phải lớn

+ Lấy mẫu cân để phân tích

Để lấy mẫu cân củ chất rắn người t thường dùng các kính đồng hồ, các ống nghiệm đặc biệt, các cốc cân, c n đối với chất lỏng người t thường dùng các ống nhỏ giọt, các bình nhỏ 1-2 ml, các loại c puxin keo hoặc pipet cần có khó mài nhẵn

Để lấy lượng cân củ các chất dễ b y hơi người t dùng các mpun có thành mỏng

+ Sự chuyển lượng cân củ chất rắn

Cẩn thận lấy cốc cân có chứ lượng cân r khỏi đĩ cân và bỏ một cách cận thận lượng mẫu vào cốc S u khi chuyển lượng cân vào cốc như vậy lại đem cân cốc cân cùng với mẫu c n lại trên cân phân tích

Cẩn thận lấy cốc cân có chứ lượng cân r khỏi cốc cân và dốc ngược cốc cân trên miệng cốc s u đó dùng bình rử để rử lượng cân c n lại trong cốc cân Khi chuyển lượng cân c n lại trong cốc cân cần theo dõi một cách cẩn thận để không làm mất dù chỉ một lượng mẫu rất nhỏ

+ Sự chuyển lượng cân củ chất lỏng

Để lấy lượng cân củ chất lỏng người t thường dùng các loại pipet đặc biệt có khóa

Khi chuyển lượng cân lỏng t mở khó củ pipet và cẩn thận rót chất lỏng vào trong cốc

S u đó đem cân pipet và phần mẫu c n lại trong đó

H t n lượng cân: Các chất không t n trong nước lạnh được h t n khi đun nóng trong cốc hoặc bình hó học đặt trên nồi cách thủy hoặc cách không khí Cốc được đậy bằng kính đồng hồ, nếu dùng bình thì đặt vào bình một phễu thủy tinh để ngưng hơi Đôi khi người t tiến hành h t n trong bát bằng sứ

a Kỹ thuật kết tủa

+ Lượng dung môi: Với kết tủ tinh thể ph loãng đến 0.1N, c n nếu t dung dịch tách r kết tủ vô định hình thì lượng cân được h t n trong thể tích nước tối thiểu để thu được dung dịch đặc

+ Lượng chất kết tủ : Để kết tủ các kết tủ tinh thể và vô định hình cần lấy lượng dung dich chất kết tủ lớn bằng 1.5 lần lượng đã tính toán Để kết tủ các kết

tủ tinh thể người t dùng các dung dịch loãng chất kết tủ , c n với kết tủ vô định hình thì dùng dung dịch đặc chất kết tủ

+ Kết tủ : Thường được tiến hành trong cốc đã được dùng để h t n mẫu Các kết tủ tinh thể được kết tủ khi đun nóng trên nồi đun cách thủy hoặc cách không khí C n kết tủ các kết tủ vô định hình được kết tủ t dung dịch nóng, đặc bằng dung dich đặc chất kết tủ

b Lọc và rửa kết tủa

+ Lọc: Trong phân tích định lượng thường dùng giấy lọc không tro Để lọc đôi thì sử dụng bột giấy Tùy thuộc vào kích thước hạt củ kết tủ mà dùng các loại giấy lọc có mức độ xốp khác nh u Khi rót chất lỏng trên phễu lọc người t thường dùng đũ thủy tinh

+ Chọn nước rử : Thường dùng nước cất có thêm lượng nhỏ các chất làm giảm độ t n củ kết tủ

+ Rử kết tủ trên giấy lọc: Ti chất lỏng t bình rử vào phễu để cho chất lỏng chảy t trên xuống dưới và làm cho kết tủ lấp đầy đỉnh củ nón hình phễu Khi chất lỏng đầy khoảng ½ phễu thì ng ng rử và để cho chất lỏng t phễu chảy hết r s u đó lại tiếp tục rử cho đến khi h t n hoàn toàn các tạp chất h t n

1.2.1.4 Ưu, nhược điểm của phương pháp phân tích trọng lượng

+ Ưu điểm: Các phương pháp phân tích trọng lượng cho phép t xác định với

độ chính xác c o hàm lượng củ các cấu tử riêng biệt trong một mẫu đã cho củ chất phân tích hoặc nồng độ củ chúng trong dung dịch Phân tích trọng lượng được dùng để xác định rất nhiều kim loại (các c tion) và các phi kim (các nion), các thành phần củ hợp kim, củ các quặng silic t, các hợp chất hữu cơ…bằng phân

tích trọng lượng, người t tiến hành các xác định với độ chính xác đạt tới

0.01-0.005%, độ chính xác đó vượt x độ chính xác củ các phương pháp chuẩn độ

+ Nhược điểm: nhược điểm chủ yếu củ phân tích trọng lượng là thời gi n xác định kéo dài, dài hơn nhiều so với thời gi n phân tích khi thực hiện các phương pháp phân tích chuẩn độ Vì nguyên nhân này mà các phương pháp phân tích trọng lượng bị mất đi giá trị trước ki củ mình và trong thực tiễn người t th y thế bằng các phương pháp phân tích hó học và hó lý hiện đại nh nh hơn nhiều

1.2.2 Phương pháp chiết[11]

Phương pháp chiết là phuơng pháp lấy chất t hỗn hợp bằng dung môi để tách biệt, cô và tinh chế các cấu tử có trong hỗn hợp thành những cấu tử riêng

1.2.2.1 Chiết đơn giản, một lần

T đun nóng hợp chất với dung môi trong bình cầu có sinh hàn hồi lưu, lọc nóng hoặc để lắng cho trong rồi chắt Khi th o tác với những lượng chất nhỏ, t dùng ống nghiệm có lắp sinh hàn ngón t y hoặc lắp ống sinh hàn không khí

1.2.2.2 Chiết đơn giản, nhiều lần

Nói chung, muốn làm cho quá trình chiết được lặp đi lặp lại nhiều lần thao tác

đã được mô tả ở trên Trong trường hợp đó t nên dùng những bộ công cụ công tác

tự động Những bộ công cụ như vậy b o gồm một bình cầu, một thiết bị chiết và một ống sinh hàn hồi lưu Dung môi ở trong bình cầu được làm bốc hơi t ng phần, dung môi được ngưng tụ nhỏ vào chất được chiết đựng trong một cái túi bằng giấy lọc và s u đó lại chảy vào bình Trong quá trình đó cấu tử cần được tách được làm giàu thêm trong dung môi

 Dụng cụ chiết soxhlet

Dụng cụ chiết soxhlet có một ống xi-phông đặt ở bên cạnh, chỉ để dung dịch chiết chảy vào bình khi nào mức chất lỏng trong ống chiết đạt được khuỷu trên củ ống xi-phông Chất được chiết cần có tỷ khối lớn hơn là dung môi

Để chiết trong phạm vi bán vi lượng và để chiết tới những dung môi có điểm sôi c o, t dùng chén lọc hút thuỷ tinh xốp T treo chén đó vào ống sinh hàn s o cho chén nằm trong hơi dung môi củ bình và đồng thời được dung môi ngưng tụ chảy qu T cũng có thể chiết bán vi lượng trong những dụng cụ chiết kể trên nhưng có kích thước nhỏ hơn

Độ hiệu dụng chiết chất rắn bằng chất lỏng phụ thuộc trước hết vào độ hoà

t n , tốc độ chuyển t tướng này qu tướng khác Tính t n phụ thuộc dung môi lự chọn, có thể tăng tốc độ chuyển tướng bằng cách nghiền chất trước khi chiết, khuấy

Có thể chiết bằng cách hoà t n chất trong dung môi rồi lọc h y gạn

1.2.3 Phương pháp UV – VIS[10], [12]

 Sự hấp thụ ánh sáng của dung dịch màu

Dung dịch có màu là do bản thân dung dịch đã hấp thụ một phần qu ng phổ

củ ánh sáng trắng, phần c n lại ló r cho t màu củ dung dịch, chính là màu phụ

củ phần ánh sáng trắng đã bị hấp thụ (vùng qu ng phổ c n lại) Sự hấp thụ bức xạ đơn sắc củ dung dịch c n phụ thuộc vào nồng độ củ chất hấp thụ

 Định luật cơ bản về sự hấp thụ ánh sáng

Định luật Bourgue r - Lambert:

Hình 1.4 Ống SOXHLET

Nếu chiếu một chùm ánh sáng đơn sắc có cường độ Io qu một dung dịch có bề dày là b (cm) và nồng độ là C (M), s u khi r khỏi dung dịch nó bị hấp thụ mất một phần nên cường độ c n lại là It (It<Io) thì:

o

t I

Đại lượng T không thuận tiện cho việc biểu diễn qu C (vì nó ở luỹ

th ) Để tiện cho việc tính toán, trong phân tích người t chuyển thành:

Nên đối với một chất: A = f (, b, C)

- Đo mật độ qu ng củ một dung dịch bằng một cuver (b, C = const) ở các bước sóng khác nh u (A = f ()) t được đường cong biểu diễn phổ hấp thụ củ dung dịch (Hình 1.5)

- Đo mật độ qu ng củ một dãy dung dịch có nồng C khác nh u bằng một cuvet tại một bước sóng  nhất định (b, = const) thì A= f (C) đường biểu diễn sẽ

là đường th ng (Hình 1.6)

- Mật độ qu ng củ A có tính chất cộng tính

Đo mật độ qu ng bằng cuvet b (cm) tại một bước sóng nhất định:

Củ dung dịch I có nồng độ C1 được giá trị A1

Củ dung dịch II có nồng độ C2 được giá trị A2

Củ dung dịch III có nồng độ C2 + C2 được giá trị A3

Nếu I và II không tương tác với nh u thì:

A3 = A1 + A2 (tính chất cộng tính)

Nếu I tương tác với II thì:

A3  A1 + A2 (tính chất cộng tính củ A bị phá vỡ)

Do vậy trong phương pháp đo qu ng để loại tr khái niệm hấp thụ ánh sáng

củ các chất khác ngoài các chất khác ngoài chất phân tích thì người t so sánh mật độ qu ng củ dung dịch phân tích với mật độ qu ng củ dung dịch trống

Hình 1.5 Dạng đường phổ hấp thụ Hình 1.6 Dạng đường biểu diễn

Hình 1.7 Máy quang phổ UV-VIS

1.2.4 Phương pháp hấp thụ nguyên tử AAS[12]

1.2.4.1 Qui trinh nghiên cứu

Nếu t chiếu một chùm ti sáng có bước sóng xác định vào đám hơi nguyên

tử thì các nguyên tử tự do sẽ hấp thụ các bức xạ có bước sóng ứng đúng với những

ti bức xạ mà có thể phát r được trong quá trình phát xạ Phổ sinh r trong quá trình này gọi là phổ hấp thụ nguyên tử

Nghiên cứu sự phụ thuộc cường độ một vạch phổ hấp thụ củ một nguyên

tố vào nồng độ C củ nguyên tố đó trong mẫu phân tích, người t rút r được kết

luận s u: trong một vùng nồng độ C nhỏ, mối qu n hệ giữ cường độ vạch phổ hấp thụ và số nguyên tử củ nguyên tố đó trong đám hơi cũng tuân theo định luật

Lămbe-Bia

* Để thực hiện phép đo phổ hấp thụ nguyên tử cần phải thực hiện các quá

trình s u đây

- Quá trình nguyên tử hoá mẫu

Mục đích củ quá trình này là tạo r được đám hơi các nguyên tử tự do t mẫu

phân tích với hiệu suất c o và ổn định T có thể nguyên tử hoá mẫu phân tích bằng ngọn lử và bằng kĩ thuật nguyên tử hoá không ngọn lử Đây là gi i đoạn qu n

trọng nhất và có ảnh hưởng đến kết quả củ phép đo AAS Để thu được kết quả

phân tích chính xác, phải nghiên cứu và chọn được các điều kiện tối ưu cho quá

trình nguyên tử hoá mẫu s o cho phù hợp với t ng nguyên tố phân tích trong mỗi

loại mẫu cụ thể, đó là:

+ Thành phần và tốc độ củ hỗn hợp khí đốt r tạo ngọn lử

+ Tốc độ dẫn dung dịch mẫu (thường vào khoảng 3-5ml/phút)

+ Chiều c o củ đèn nguyên tử hoá

+ Bề dày củ môi trường hấp thụ

+ Độ nhớt củ dung dịch mẫu Dung dịch phân tích và dung dịch dùng để lập đường chuẩn phải được chuẩn bị trong cùng một điều kiện để có cùng thành phần

hoá học, vật lý, đặc biệt là thành phần nền củ mẫu, độ xít, loại xít dùng làm môi trường

- Nguồn phát bức xạ đơn sắc

Muốn thực hiện phép đo phổ hấp thụ nguyên tử, cần phải có nguồn phát ti bức xạ đơn sắc củ nguyên tố cần phân tích để chiếu qu đám hơi nguyên tử tự do Nguồn phát ti bức xạ đơn sắc phải thoả mãn các yêu cầu s u:

+ Nguồn phát ti bức xạ đơn sắc tạo r phải là các ti phát xạ nhạy củ nguyên tố phân tích Chùm ti phát xạ phải có cường độ (Io) ổn định, lặp lại trong nhiều lần đo khác trong cùng điều kiện và phải điều chỉnh được để có cường độ cần thiết cho mỗi phép đo

+ Nguồn phát bức xạ phải tạo r được chùm ti phát xạ thuần khiết, chỉ b o gồm một số vạch nhạy củ nguyên tố phân tích Phổ nền củ nó phải không đáng

- Quá trình ghi đo:

Gồm hệ thống phân lý ánh sáng s u khi bị hấp thụ, detector, bộ khuếch đại và ghi đo

Nhờ một hệ thóng máy qu ng phổ, người t thu, phân ly và chọn vạch hấp thụ một nguyên tố cần nghiên cứu để đo cường độ củ nó Cường độ đó chính là tín hiệu hấp thụ củ vạch phổ Trong một giới hạn nhất định củ nồng độ, giá trị cường

độ này là phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ C củ nguyên tố ở trong mẫu phân tích Cường độ củ các vạch phổ hấp thụ s u khi được detector ghi nhận và khuếch đại sẽ được đư s ng hệ thống chỉ thị, ở đây nó được khuếch đại tiếp và được xử lý để có được cường độ thực củ vạch phổ hấp thụ

1.2.4.2 Ưu, nhược điểm của phép đo phổ hấp thụ nguyên tử

- Phép đo phổ hấp thụ nguyên tử có độ nhạy và độ chọn lọc c o Gần 60 nguyên

tố hoá học có thể xác định được bằng phương pháp này với độ nhạy 10-4

– 10-5%, nếu dùng kỹ thuật nguyên tử hoá không ngọn lử có thể đạt tới n.10-7

%

- Ít tốn mẫu, ít tốn thời gi n và không cần phải dùng nhiều hoá chất có độ tinh khiết c o khi làm giàu mẫu nên tránh được sự nhiễm bẩn mẫu khi xử lí qu các gi i đoạn phức tạp

- Kết quả phân tích ổn định, s i số nhỏ (không quá 15% với vùng nồng độ cỡ ppm) Với các tr ng thiết bị hiện n y, người t có thể xác định đồng thời hay liên tiếp nhiều nguyên tố trong cùng một mẫu

- Bằng phương pháp phân tích này chỉ cho biết thành phần nguyên tố củ chất trong mẫu phân tích chứ không cho biết trạng thái liên kết củ nguyên tố ở trong mẫu Vì thế nó chỉ là phương pháp phân tích thành phần nguyên tố

1.2.5 Một số phương pháp phân tích sắc ký [12]

1.2.5.1 Định nghĩa sắc ký

* Định nghĩ củ Mikh i S Tsvett (1906): Sắc ký là một phương pháp trong

đó các cấu tử củ một hỗn hợp được tách trên một cột hấp thụ đặt trong một hệ

thống đ ng chảy

* Định nghĩ củ IUPAC (1993): Sắc ký là một phương pháp tách trong đó các cấu tử cần tách được phân bố giữ h i ph , một trong h i ph là ph tĩnh đứng yên c n ph ki chuyển động theo một hướng xác định

1.2.5.2 Quá trình sắc ký

Sắc ký là một kỹ thuật tách trong đó các cấu tử cần tách trong một hỗn hợp

được vận chuyển bởi ph động đi qu ph tĩnh Mẫu đi vào ph động được mang theo dọc hệ thống sắc ký (cột, bản ph ng) có chứ ph tĩnh phân bố đều khắp

Ph động có thể là chất lỏng hoặc chất khí, ph tĩnh có thể là một lớp phim được phủ trên bề mặt củ chất m ng trơ hoặc một bề mặt chất rắn Sự tương tác xảy

r giữ các cấu tử với ph tĩnh nhờ đó các cấu tử sẽ phân bố giữ ph động và ph

tĩnh Do ái lực khác nh u củ các chất t n trên ph tĩnh làm chúng di chuyển với những vận tốc khác nh u trong ph động củ hệ thống sắc ký, kết quả là chúng được tách thành những dải trong ph động và vào lúc cuối củ quá trình các cấu tử tách hiện r theo trật tự tăng tương tác với ph tĩnh Cấu tử di chuyển chậm (tương tác yếu) r trước, cấu tử bị lưu giữ mạnh hơn r s u dưới dạng đỉnh (pic ) riêng rẽ (hoặc bậc th ng) tùy thuộc vào cách tiến hành sắc ký và được ghi r giấy được gọi

là sắc ký đồ

1.2.1.1 Các phương pháp tiến hành tách sắc ký

Để thực hiện tách sắc ký có thể sử dụng một trong b phương pháp s u

* Phương pháp rửa giải: Là kĩ thuật được sử dụng rộng rãi nhất trong các

phương pháp sắc ký hiện n y Một lượng nhỏ hỗn hợp mẫu được giới thiệu vào cột với ph động có ái lực với ph tĩnh bé hơn so với bất kỳ cấu tử cần tách có trong mẫu Vì thế các cấu tử cần tách di chuyển với tốc độ chậm hơn so với chất rử giải

* Phương pháp tiền lưu: Phương pháp tiền lưu ít được dùng do không thực

hiện được việc tách hoàn toàn các cấu tử, nhất là khi sử dụng việc tách vào mục đích phân tích

* Phương pháp thế đẩy: Trong phương pháp này, mẫu s u khi đư vào cột,

t cho qu cột một dung môi có ái lực với ph tĩnh mạnh hơn bất kì một cấu tử nào

củ hỗn hợp tách để đẩy các cấu tử cần tách thoát r khỏi cột Cấu tử thoát r khỏi cột đầu tiên là cấu tử tương tác yếu nhất với ph tĩnh, s u đó đến các cấu tử có ái lực với ph tĩnh tăng dần Nói chung phương pháp này tạo nên các dải rử giải không hoàn toàn được tách khỏi nh u: có giải thu được chất nguyên chất nhưng có dải giữ các dải nguyên chất gồm hỗn hợp giữ chúng

1.2.5.4 Các phương pháp sắc kí

Sắc ký khí là một trong những phương pháp qu n trọng nhất hiện n y dùng

để tách, định lượng, xác định cấu trúc các chất, đặc biệt có ý nghĩ qu n trọng trong nghiên cứu các hợp chất hữu cơ

Cơ sở để tách bằng sắc ký khí là sự phân bố củ mẫu thử giữ h i ph : ph tĩnh có bề mặt tiếp xúc lớn, ph động là khí thấm qu toàn bề mặt tĩnh đó

Ph động trong GC là chất khí nên chất phân tích cũng phải được hoá hơi để

đư vào cột sắc ký, thường hoá hơi dưới 250o

 Phương pháp khối phổ (Mass Spectrometry - MS)

Nguyên tắc củ phương pháp khối phổ là dự vào chất nghiên cứu được ion hoá trong ph khí hoặc ph ngưng tụ dưới chân không bằng những phương pháp thích hợp thành những ion (ion phân tử, ion mảnh…) có số khối khác nh u, s u đó những ion này được phân tách thành những dãy ion theo cùng số khối m (chính xác

là theo cùng tỷ số khối trên điện tích ion, m/e) và xác suất có mặt củ mỗi dãy ion

có cùng tỉ số m/e được ghi lại trên đồ thị có trục tung là xác suất có mặt (h y cường độ), trục hoành là tỉ số m/e gọi là khối phổ đồ Phổ khối lượng được ghi lại dưới dạng phổ vạch h y bảng, trong đó cường độ các vạch được đo bằng phần trăm so với đỉnh có cường độ c o nhất Đỉnh ion phân tử thường là đỉnh c o nhất

Phương pháp sắc kí khí – khối phổ (GC-MS) dự trên cơ sở nối ghép máy sắc kí khí với máy phổ khối lượng Việc phân tách các hợp phần t một hỗn hợp các hợp chất hữu cơ vốn là sở trường củ phương pháp sắc kí khí Phương pháp phổ khối lượng với độ nhạy tuyệt vời (cỡ 10-6 – 10-9g) và tốc độ ghi nh nh sẽ cho những thông tin xác định cấu trúc t những lượng chất rất nhỏ tách r được nhờ phương pháp sắc kí Nhờ có sự liên kết này người t có thể thu được phổ khối lượng đủ chấp nhận đối với các hợp phần mà sắc kí khí tách r được, kể cả những hợp phần

có khối lượng chỉ cỡ picog m và có mặt trong vài giây Giữ máy sắc kí khí và máy khối phổ có một bộ phận dùng để tách khí m ng trước khi vào buồng ion hó Toàn

bộ hệ thống GC-MS được nối với máy tính để tự động điều khiển hoạt động củ hệ, lưu trữ và xử lí số liệu