Nghiên cứu quy trình chiết các hợp chất và định danh thành phần hóa học từ dịch chiết đài hoa bụp giấm

Nghiên cứu quy trình chiết các hợp chất và định danh thành phần hóa học từ dịch chiết đài hoa bụp giấm

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Từ năm 1992, cây bụp giấm đã du nhập vào Việt Nam và được đỡ đầu bởi nhàkhoa học Mai Thị Tấn Bà đã nhân giống loại cây này trên toàn quốc và đã điều chế từbụp giấm như trà, mứt, rượu, nước cốt quả Những sản phẩm này vừa là thực phẩmvừa có nhiều tác dụng dược lý được công nhận bởi chính những người sử dụng nó nênbụp giấm ngày càng được ưa chuộng và trở nên gần gũi hơn trong đời sống

Cây bụp giấm có tên khoa học là Hibiscus sabdariffa L., thuộc họ bông Câycao từ 1,5-2m, thân màu lục hoặc đỏ tía, phân nhánh gần gốc, cành nhẵn hoặc hơi cólông Lá mọc so le, lá ở gốc nguyên, lá phía trên chia 3-5 thùy hình chân vịt , mép córăng cưa Hoa đơn độc, mọc ở nách, gần như không có cuống, đường kính từ 8-10cm.Tràng hoa màu vàng hồng hay tía, có khi trắng Quả nang hình trứng, có lông thômang đài màu đỏ sáng tồn tại bao quanh quả Hạt màu đen, gần tròn và thô, chứa nhiềutinh dầu

Đài hoa bụp giấm là một loại dược liệu rất có lợi cho sức khỏe Tính theo hàmlượng chất khô đài hoa bụp giấm chứa khoảng 1,5% anthocyanin, axit hữu cơ khoảng15-30%, các vitamin A, B1, B2, C, E, F và nhiều loại khoáng chất như sắt, đồng, canxi,magie, kẽm…Đài hoa bụp giấm chứa một loại chất chống oxy hóa rất hiếm làFlavonoid lên tới 12% Chất này oxy hóa chậm hay ngăn cản một cách hữu hiệu quátrình oxy hóa của các gốc tự do, có thể là nguyên nhân khiến các tế bào họat độngkhác thường Từ đó giúp làm chậm quá trình lão hóa Theo nghiên cứu của nhà khoahọc dinh dưỡng Diane McKay và đã được trình bày trong hội nghị thường niên củaHiệp hội Tim mạch Mỹ đã chỉ ra rằng: “Chỉ với ba tách trà đài hoa bụp giấm mỗi ngày

sẽ hỗ trợ giảm cao huyết áp của những người có nguy cơ mắc các bệnh về tim, đột qụyhay các vấn đề về thận”

Theo tìm hiểu về cây bụp giấm đặc biệt là đài hoa ở Việt Nam, cho đến nay chỉ

có số ít tác giả có một số công trình nghiên cứu sơ bộ về thành phần hóa học từ đài hoabụp giấm Để đa dạng hơn về nghiên cứu thành phần hóa học của loại cây này nên

chúng tôi thực hiện đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hóa học trong dịch chiết từ đài hoa bụp giấm”.

2 Mục đích nghiên cứu

- Nghiên cứu quy trình chiết các hợp chất và định danh thành phần hóa học từdịch chiết đài hoa bụp giấm.

- Xác định công thức cấu tạo của cấu tử chính trong dịch chiết rễ cây dứa dại

- Đóng góp thêm những thông tin, tư liệu khoa học về cây bụp dấm, tạo cơ sởkhoa học ban đầu cho các nghiên cứu về sau

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng:

Đài hoa bụp giấm.

3.2 Phạm vi nghiên cứu:

- Định danh thành phần hóa học của một số dịch chiết từ đài hoa bụp giấm với

các dung môi khác nhau

4 Phương pháp nghiên cứu

4.1 Nghiên cứu lý thuyết:

Thu thập, tổng hợp các tư liệu trong và ngoài nước về đặc điểm hình thái thựcvật, thành phần hóa học, tác dụng dược lý của cây bụp giấm

Tổng hợp tài liệu về phương pháp nghiên cứu chiết tách và xác định các hợpchất thiên nhiên

4.2 Nghiên cứu thực nghiệm

Phương pháp vật lý

- Phương pháp thu gom và xử lý mẫu đài hoa bụp giấm.

- Phương pháp phân tích trọng lượng để xác định các chỉ số hóa lý

- Phương pháp tro hóa mẫu xác định hàm lượng tro

- Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử AAS xác định hàm lượng một số kimloại nặng

Phương pháp hóa học

- Phương pháp chiết soxlet bằng các dung môi n-hexan, diclometan, etylaxetat

5 Bố cục của luận văn

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ CÂY BỤP GIẤM

1.1.1 Tên gọi và phân loại thực vật [11]

1.1.1.1 Tên gọi

Tên khoa học : Hibiscus sabdariffa Linn

Tên tiếng anh : Roselle

Tên thường gọi : Atiso đỏ, bụp giấm, hoa vô thường, hoa lạc thần, mai côi gia,đay nhật, lạc tể quỳ

Tên đồng nghĩa : Abelmoschus cruentus, Hibiscus digitatus, Hibiscusgossypiifolius, Hibiscus sanguineus, Sabdariffa rubra

1.1.1.2 Phân loại thực vật

Theo phân loại thực vật học, cây Bụp giấm được sắp xếp theo trình tự:

Giới (kingdom) : Thực vật (Plantae)

(Không được xếp hạng) : Cây hạt kín (Angiosperm)

(Không được xếp hạng) : Eudicots

(Không được xếp hạng) : Rosids

Họ (family) : Bông (Malvaceae)

Chi (genus) : Dâm bụt (Hibiscus)

Loài (species) : Sabdariffa

Binomial name : Hibiscus Sabdariffa

1.1.2 Mô tả thực vật

Bụp giấm là loại cây sống một năm Cây cao từ 1,5-2m, thân màu lục hoặc đỏtía, phân nhánh gần gốc, cành nhẵn hoặc hơi có lông Lá mọc so le, lá ở gốc nguyên, láphía trên chia 3-5 thùy hình chân vịt , mép có răng cưa Hoa đơn độc, mọc ở nách, gầnnhư không có cuống, đường kính từ 8-10cm Tràng hoa màu vàng hồng hay tía, có khitrắng Quả nang hình trứng, có lông thô mang đài màu đỏ sáng tồn tại bao quanh quả

Chu kỳ sinh trưởng và phát triển của cây bụp giấm từ 4-6 tháng Cây ưa sáng,chịu hạn, có thể trồng ở đất đồi xấu, khô cằn Bụp giấm được nhân giống từ hạt Hạtđược gieo vào đầu mùa mưa và có thể thu hoạch sau 4-6 tháng.

1.1.3 Phân bố

Cây bụp giấm có nguồn gốc ở Trung Mỹ và Bắc Phi, sau lan sang Ấn Độ,Malaysia, Philippin, Indonexia và Thái Lan

Ở nước ta, cây được trồng thử nghiệm để phủ đất trống, đồi trọc cho kết quả ở

Hà Tây, Hòa Bình, Bắc Giang, Thái Nguyên, Ba Vì và một số tỉnh sau này như Bà RịaVũng Tàu, Đồng Nai Tuy nhiên, cây được trồng thành công ở Việt Nam chủ yếuthuộc các tỉnh miền trung, thích hợp với đất đồi núi và trung du

1.2 GIÁ TRỊ SỬ DỤNG CỦA CÂY BỤP GIẤM [3], [4], [7], [11]

Cây bụp giấm là một trong hơn 300 loài thuộc giống cây bông được biết đếntrên thế giới Giống cây này có rất nhiều ứng dụng trong đời sống con người và xuhướng sử dụng hiện nay như:

- Trồng để làm cây hoa cảnh

- Che phủ đất, cây hoang dại có sức sống cao

- Sử dụng để làm thảo dược và thực phẩm chức năng

Cây bụp giấm có thể được coi là cây thực phẩm chức năng với nhiều hoạt chấtsinh học, tính sinh dược học cao, nhiều axit hữu cơ, các kích thích tố thực vật, giàuvitamin Nó cung cấp các chất dinh dưỡng cơ bản cho cơ thể

Hình 1.1 Cây bụp giấm Hình 1.2 Đài hoa bụp giấm

- Chống lại chứng cao huyết áp.

- Làm giảm cholesterol trong máu

- Thay đổi thành phần nước tiểu, góp phần ngăn ngừa và làm tăng sỏi thận

- Có tác dụng chống viêm, sung

- Chống sự oxy hóa và các gốc tự do bảo vệ tế bào

- Chống chứng co thắt gây nhồi máu cơ tim

- Sửa đổi những đột biến gen, ngăn ngừa ung thư

- Trích ly làm màu thực phẩm tự nhiên có tác dụng chống oxy hóa bảo vệ tế bào

cơ thể

- Tăng cường chức năng tiêu hóa

- Kháng nấm, kháng khuẩn

- Nâng đỡ chức năng gan, mật

- Hạn chế sự béo phì do tích tụ mỡ trong máu, bảo vệ thành mạch

Đông y cho rằng, cây bụp giấm có vị chua, tính mát, có tác dụng thanh nhiệt,giải khát, liễm phế, chỉ khái nên được sử dụng để trị liệu các bệnh như sau:

- Chữa bệnh gan mật, cao huyết áp: Lấy đài hoa bụp giấm 9-15gam, sắc hoặchãm nước uống

- Chữa cao huyết áp: Dùng cao đài hoa bụp giấm trộn cùng hydroxyd nhôm làmviên hoàn tương đương khoảng 0,64gam dược liệu Mỗi lần uống 3-5 viên, ngày 2-3lần

- Hỗ trợ trị xơ cứng động mạch: Dùng đài hoa 9-15 gam hãm lấy nước uốnghằng ngày thay nước trà

1.3 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA ĐÀI HOA BỤP GIẤM [4]

1.3.1 Hợp chất Anthocyanin

 Đặc điểm

Trong tự nhiên, anthocyanin hiếm tồn tại dưới dạng tự do (không bị glycosylhóa), tan trong nước và kết hợp với đường Anthocyanin còn mang đến cho thực vậtnhiều màu sắc rực rỡ khác nhau theo độ pH như xanh, hồng, đỏ, cam và các gam màu

trung gian Thành phần này dễ bị oxy hóa và kém màu ở pH 4,5 Chúng thường bề ởpH=3,5.

Anthocyanin trong đài hoa Bụp giấm gồm cyanidin-3-sambubiosid, 3-glucosid, delphinidin-3-sambubiosid (hibiscin hay daphniphylin), delphinidin-3-glucosid và một ít sắc tố khác Ngoài ra, còn có delphinidin là anthocyanin khi mất hếtnhóm đường gọi là anthocyandin hay aglycon

Hibiscin đã được xác định có sắc tố chủ yếu là daphniphylline Ngoài ra còn cócác lượng nhỏ Myrtillin (delphinidin-3-monoglucoside), Chrysanthenin (cyannidin-3-monoglucoside) và delphinidin.

Chất hibiscin có trong đài hoa được xác định có tác dụng kháng sinh, khángkhuẩn, kháng nấm, chống độc, chống oxy hóa, ổn định đường trong máu,…

1.3.3 Gossypetin

 Đặc điểm

- Gossypetin là một flavonol, một loại flavonoid Được phân lập từ bông hoa và

đài hoa Hibiscus sabdariffa (Roselle)

 Công thức cấu tạo

 Vai trò

Quercerin được biết đến như một hoạt chất có khả năng chống oxy hóa mạnh,

có tác dụng tốt đối với bệnh sơ vữa động mạch, ức chế tăng tính thấm thành mạch, làmbền vững thành mạch

1.3.5 Các axit hữu cơ

Axit hữu cơ trong đài hoa bụp giấm có tác dụng làm mát, tiêu khát, giải nhiệt,lợi tiểu, lợi mật, lọc máu, giảm áp suất mạch, kích thích nhu động ruột, chuyển hóachất béo giúp hạn chế nguy cơ sơ vữa động mạch, ngăn ngừa tai biến mạch máu nãohạn chế hiện tượng béo phì lại có tác dụng kháng khuẩn, nhuận tràng,…

 Axit Protocatechuic

 Đặc điểm

Axit Protocatechuic là một axit dihydroxybenzoic, một loại axit phenolic

 Công thức cấu tạo

 Vai trò

Hình 1.6 Công thức cấu tạo của Quercetin

Hình 1.7 Công thức cấu tạo của axit Protocatechuic

- Axit Protocatechuic có tác dụng hỗn hợp trên các tế bào bình thường và ungthư Axit Protocatechuic đã được báo cáo hạn chế làm chết tế bào thần kinh, tế bàogốc.

- Có tác dụng chống oxy hóa cao

- Kháng nấm, tăng cường sức đề kháng nội sinh chống lại nấm

 Axit ascorbis (Vitamin C)

 Đặc điểm

- Vitamin C, tên hóa học là axit ascorbic có rất nhiều trong các loại thực vật

- Axit ascorbis là chất kết tinh màu trắng, chúng dễ dàng được oxy hóa thànhdehydroascorbis

- Chúng dễ bị oxy hóa, kém bền nhiệt (đặc biệt trong môi trường axit), ít độcvới cơ thể

 Công thức cấu tạo

Axit Citric là một chất bảo quản tự nhiên Trong hóa sinh học, nó là tác nhântrung gian hóa học quan trọng trong chu trình axot Citric và vì thế xuất hiện trong traođổi chất của gần như mọi sinh vật Nó cũng được coi là tác nhân làm sạch tốt về mặtmôi trường và đóng vai trò là chất oxy hóa.

 Công thức cấu tạo

Hình 1.9 Công thức cấu tạo của axit Citric

Hình 1.10 Công thức cấu tạo của axit Malic

 Vai trò

- Tạo hương vị chua

- Axit Tartaric có tác dụng tương hỗ với các chất có tác dụng chống oxy hóanên được xem như là một chất chống oxy hóa

Trong cơ thể, vitamin A tham gia vào hoạt động thị giác, giữ gìn chức phận của

tế bào biểu bì mô trụ

 Vitamin B 1 (Thiamin)

Hình 1.11 Công thức cấu tạo của axit Tartaric

Hình 1.12 Cấu trúc của β-carotene

Hình 1.13 Cấu tạo hóa học của vitamin A

Vitamin B1 thuộc nhóm vitamin tan trong nước, chịu được quá trình gia nhiệtthông thường, bền trong môi trường axit.

 Vai trò

Vitamin B1 quan trọng trong việc trao đổi chất carbohydrate Thiếu vitamin B1trong cơ thể sẽ gây ra tom mạch bị tổ thương, hệ thống thần kinh bị xáo trộn Gây raphù làm tổn thương đến tiểu động mạch và tiền động mạch, làm tim bị xáo trộn Hoặcnhững trường hợp nghẹt thở, tức ngực dẫn đến tử vong Nguyên nhân gây ra bệnh têphù ở người là do thiếu vitamin B1

Hình 1.14 Cấu tạo hóa học của Thiamin

Hình 1.15 Cấu tạo hóa học của vitamin B2

 Công thức cấu tạo

 Vai trò

- Hình thành hệ xương: Vitamin này tham gia vào quá trình hấp thụ canxi vàphotpho ở ruột non, nó còn tham gia vào sự củng cố và tái tạo xương

- Cốt hóa răng: Tham gia vào việc tạo ra độ chắc cho răng của con người

Ngoài ra, vitamin D còn tham gia vào điều hòa chức năng một số gen Tham giamột số chức năng bài tiết của insulin, hormone cận giáp, hệ miễn dịch, phát triển hệsinh sản và da ở nữ giới

 Vitamin E (Tocopherol)

Vitamin E là một chất chống oxy hóa tốt do cản trở phản ứng xấu của các gốc

tự do trên các tế bào của cơ thể

Hình 1.16 Cấu tạo hóa học của vitamin D

 Vai trò

- Ngăn ngừa lão hóa: do phản ứng chống oxy bằng cách ngăn chặn các gốc tự

do mà vitamin E có vai trò quan trọng trong việc chống lão hóa

- Ngăn ngừa ung thư: kết hợp vitamin C tạo thành nhân tố quan trọng làm chậm

sự phát sinh của một số bệnh ung thư

- Ngăn ngừa tim mạch: vitamin E làm giảm các cholesterol xấu và làm tăng sựtuần hoàn máu nên làm giảm nguy cơ mắc các bệnh tim mạch

- Hệ thống miễn dịch: kích thích hệ thống miễn dịch hoạt động bình thườngbằng việc bảo vệ các tế bào,…

1.4.1 Tình hình nghiên cứu trong nước

Năm 1993, Sở Khoa Học Công Nghệ và Môi Trường tỉnh Hà Tây đã triển khai

đề tài “Chiết xuất chất màu tự nhiên từ đài hoa Hibiscus sabdariffa để dùng trong yhọc, thực phẩm và mỹ phẩm” và đề tài “Chiết xuất chất kháng sinh dược học trong

Hình 1.17 Cấu tạo hóa học của vitamin E

Hình 1.18 Cấu tạo hóa học của vitamin F

Hibiscus sabdariffa để làm thuốc chữa bệnh” Sau một vài năm thực hiện, đề tài kếtthúc nhưng kết quả đạt được chưa đủ để đưa cây Bụp giấm trồng ở những vùng đồi núilên hang vị trí quan trọng Một số nhà khoa học của trung tâm công nghệ thực vật –viện di truyền nông nghiệp của khoa sinh học trường Đại học Tự nhiên cũng đã nghiêncứu và khẳng định được tác dụng dược học cao của Bụp giấm.

Năm 1998-1999, Trần Thúy, viện trưởng viện y học dân tộc cổ truyền đãnghiên cứu các chế phẩm từ Bụp giấm để điều trị cho các bệnh nhân Nhưng với điềukiện khó khăn và thiếu thốn việc tách các hoạt chất trong Bụp giấm để sử dụng trongcông nghiệp sản xuất mỹ phẩm hoặc dược phẩm khoc có thể thành công Một số nhànghiên cứu đã tìm tòi một hướng đi khác, chế biến đài hoa Bụp giấm thành những sảnphẩm thực phẩm thông thường, dễ được người tiêu dùng chấp nhận

Năm 2003, Đỗ Thị Thu Thủy có báo cáo nghiên cứu “Chất màu đỏ anthocyanintrích từ đài hoa Bụp giấm”

Năm 2012, Nguyễn Thị Huệ, Nguyễn Thị Kim Pha, Nguyễn Bình Kha, TrịnhThanh Tâm, khoa Công Nghệ - Thực Phẩm, Trường Đại học Lạc Hồng đã nghiên cứu

“Nghiên cứu sản xuất nước giải khát từ đài hoa Bụp giấm”

1.4.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Năm 2002, Wong, P., YHM Salman và YB Cheman nghiên cứu về: Các đặcđiểm hóa lý của đài hoa Bụp giấm, “Physico-chemical characteristics of roselle

(Hibiscus sabdariffa)”.

Năm 2010, Ugwu Arinze ở Nigeria nghiên cứu về: Thành phần hóa học vàkhoáng chất của dịch chiết từ đài hoa Bụp giấm, “Chemical/ Mineral composition ofwater extracts of Hibiscus sabdariffa”

Năm 2010, Wahid A Luvonga, M S Njoroge, A Makokha and P W Ngunjiritại Kenya, nghiên cứu đề tài “Chemical characterization of Hibiscus sabdariffa(Roselle) calyces and evaluation of its functional potential in the food industry”, đãkhảo sát và định lượng một số thành phần dinh dưỡng và khoáng chất của đài hoa Bụpgiấm Đồng thời đánh giá cảm quan về mùi cho thức uống Bụp giấm trong côngnghiệp

Năm 2011, Azza A Abou – Arab, Ferial M Abu – Salem and Esmat A Abou –Arab, với đề tài “Physical – chemical properties of natural pigments (anthocyanin)

extracted from Roselle calyces (Hibiscus sabdariffa)” Đề tài đã khảo sát ảnh hưởngcủa dung môi trích ly đến thành phần hóa học của dịch chiết Bụp giấm.

Kết quả nghiên cứu của Herrear và cộng sự (Phytomedicine, 2004), cho thấykhi uống 10gam đài hoa bụp giấm khô hãm với 519ml nước nóng mỗi ngày trước bữasáng liên tục 4 tuần, huyết áp tâm thu giảm 11%, huyết áp tâm trương giảm 12,5%,tương đương với nhóm bệnh nhân đối chứng uống Captopril liều 50mg/ngày

Kết quả của một nghiên cứu lâm sàng mù đôi có đối chứng được thực hiện bởinhóm McKay và cộng sự (J Nutr., 2010) tiến hành trong sáu tuần, nhóm nghiên cứumỗi ngày uống 240ml trà bụp giấm, huyết áp tâm thu và tâm trương đều giảm (5,5%

Bụp giấm giúp bảo vệ gan: dịch chiết nước và anthocyanin (200mg/kg) của đàihoa bụp giấm làm giảm men gan ALS, AST trên bệnh nhân rối loạn chuyển hóa Dịchchiết ethanol cũng làm giảm đáng kể peoxid lipid trên mô hình hoại tử gan bằngcacbon tetrachlorid (Dahiru và cộng sự, 2003)

CHƯƠNG 2

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 NGUYÊN LIỆU

2.1.1 Thu gom nguyên liệu

Đài hoa Bụp giấm khô dùng làm nguyên liệu được mua tại Công ty TNHHChăm Chăm, Lô 9-KVT II Ngô Quyền - Sơn Trà – Đà Nẵng

2.1.2 Xử lý nguyên liệu

Đài hoa bụp giấm khô sau khi mua về được xay nghiền nhỏ và bảo quản trongbình thủy tinh kín

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.2.1 Phương pháp thu gom và xử lý mẫu

Đài hoa Bụp giấm khô mua tại Sau đó, xay nghiền nhỏ và bảo quản trong bìnhthủy tinh kín

2.2.2 Phương pháp phân tích trọng lượng [1], [2]

2.2.2.1 Bản chất của phương pháp phân tích trọng lượng

Phương pháp phân tích trọng lượng là phương pháp phân tích định lượng dựavào kết quả cân khối lượng của sản phẩm, hình thành sau phản ứng kết tủa bằngphương pháp hóa học hay vật lý Do chất phân tích chiếm một tỷ lệ xác định trong sảnphẩm đem cân dễ dàng suy ra lượng chất phân tích trong đối tương phân tích

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

- Chọn mẫu và gia công mẫu

Hình 2.1 Đài hoa bụp giấm khô Hình 2.2 Bột đài hoa bụp giấm

- Tách trực tiếp chất cần xác định hoặc các thành phần của nó khỏi sản phẩmphân tích dưới trạng thái tinh khiết hóa học Tuy nhiên trong nhiều trường hợp việclàm này rất khó khăn, nhiều khi không thực hiện được, do đó chất cần xác định thườngđược tách ra thành kết tủa dưới dạng hợp chất có thành phần xác định Để làm đượcđiều đó ta thực hiện như sau: đưa mẫu vào dung dịch (phá mẫu) và tìm cách tách chấtnghiên cứu khỏi dung dịch (làm phản ứng kết tủa hay điện phân).

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

2.2.2.2 Phân loại các phương pháp phân tích trọng lượng

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

rồi cân

- Phương pháp kết tủa: Ta dùng phản ứng kết tủa để tách chất nghiên cứu rakhỏi dung dịch phân tích Các kết tủa tách ra có thành phần hóa học nghiêm ngặt đượcrửa, sấy hoặc đem nung Khi đó kết tủa thường được chuyển thành một chất mới cóthành phần biết chính xác rồi đem cân trên cân phân tích

- Phương điện phân: Người ta dùng điện phân để tách kim loại cần xác địnhtrên catot bạch kim Sau khi kết thúc điện phân, đem sấy điện cực rồi cân và suy ralượng kim loại đã thoát ra trên điện cực bạch kim Phương pháp này thường đượcdùng để xác định các kim loại trong môi trường đệm pH=7

- Phương pháp chưng cất: Trong phương pháp này chất đem phân tích đượcchưng cất trực tiếp hay gián tiếp Trong phương pháp chưng cất trực tiếp, chất đemphân tích được chuyển sang dạng bay hơi rồi hấp thụ nó vào chất hấp thụ thích hợp.Khối lượng của chất hấp thụ tăng thêm một lượng ứng với lượng chất đã hấp thụ vào

2.2.2.3 Ưu nhược điểm của phương pháp phân tích trọng lượng

- Ưu điểm: Các phương pháp phân tích trọng lượng cho phép ta xác định vớitốc độ chính xác cao hàm lượng các cấu tử riêng biệt trong một mẫu đã cho của chấtphân tích hoặc nồng độ của chùn trong dung dịch Phương pháp phân tích trọng lượngđược dùng để xác định rất nhiều kim loại (các cation) và các phi kim (các anion), cácthành phần của hợp kim, của các quặng silicat, các hợp chất hữu đạt tới 0,01 –0,0005%, độ chính xác đó vượt xa độ chính xác các phương pháp chuẩn độ

- Nhược điểm: Nhược điểm chủ yếu của phân tích trọng lượng là thời gian xácđịnh dài hơn nhiều so với thời gian phân tích khi thực hiện các phương pháp phân tíchchuẩn độ Vì vậy mà phương pháp phân tích trọng lượng bị mất đi giá trị trước kia củamình và trong thực nghiệm người ta thay thế bằng các phương pháp phân tích hóa học

và hóa lý hiện đại nhanh hơn nhiều

2.2.3 Phương pháp tro hóa mẫu

Phương pháp này dùng để xác định các nguyên tố vô cơ trong các hợp chất hữu

cơ trong cơ thể động thực vất Cách thông thường là đem nung ở nhiệt độ 500-550°Ctrong chén sứ, platin hay thạch anh Các hợp chất hữu cơ bị đốt cháy, trong tro còn lạicác hợp chất vô cơ khó bay hơi Trong quá trình nung sẽ bị mất một số nguyên tố dobay hơi như các halogen, thủy ngân, lưu huỳnh… Hoặc cũng có thể chỉ cần đốt cácchất hữu cơ trong bình kín, dưới áp suất cao hoặc phân hủy bằng nung chảy như đốivới các chất vô cơ, nhưng phải thêm chất oxi hóa như: KNO3, Na2O2…

2.2.4 Phương pháp hấp thụ phổ nguyên tử (AAS) [2], [5]

2.2.4.1 Sự suất hiện của phổ hấp thụ nguyên tử

Nếu ta chiếu một chùm tia sáng có bước sóng xác định vào đám hơi nguyên tửthì các nguyên tử tự do sẽ hấp thụ các bức xạ có bước sóng ứng đúng với những tiabức xạ mà có thể phát ra được trong quá trình này gọi là phổ hấp thụ nguyên tử

Nghiên cứu sự phụ thuộc cường độ một vạch phổ hấp thụ của một nguyên tốváo nồng độ C của nguyên tố đó trong mẫu phân tích, người ta tút ra được kết luậnsau: trong một vùng nồng độ C nhỏ, mối quan hệ giữa cường độ vạch hấp thụ và sốnguyên tử của nguyên tố đó trong đám hơi cũng tuân theo định luật Lămbe-Bia

D = ε.C.l

2.2.4.2 Nguyên tắc của phép đo phổ hấp thụ nguyên tử

Để thực hiện phép đo phổ hấp thụ nguyên tử phải thực hiện các quá trình sau:

* Quá trình nguyên tử hóa mẫu

Mục đích của quá trình này là tạo ra các đám hơi các nguyên tử tự do từ mẫuphân tích với hiệu suất cao và ổn định Ta có thể nguyên tử hóa mẫu phân tích bằngngọn lửa và bằng kỹ thuật nguyên tử hóa không ngọn lửa Đây là giai đoạn quan trọngnhất có ảnh hưởng đến kết quả đo AAS

* Nguồn phát bức xạ đơn sắc

Muốn thực hiện phép đo phổ hấp thụ nguyên tử, cần phải có nguồn phát tia bức

xạ đơn sắc của nguyên tố cần phân tích để chiếu qua đám hơi nguyên tử tự do của mẫucần phân tích Nguồn phát tia bức xạ đơn sắc cần thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Nguồn phát xạ tia bức xạ đơn sắc tạo ra phải là các tia bức xạ nhạy củanguyên tố phân tích Chùm tia phát xạ phải có cường độ (I0) ổn định, lặp lại trongnhiều lần đo khác cùng điều kiện và phải điều chỉnh được để có cường độ cần thiết chomỗi phép đo

- Nguồn bức xạ phải tạo ra được chùm tia bức xạ thuần khiết, chỉ bao gồm một

số vạch nhạy của nguyên tố phân tích Phổ nền của nó phải không đáng kể

- Nguồn phát tia bức xạ phải tạo ra được chùm tia sáng có cường độ cao, không

bị ảnh hưởng bởi các giao động của điều kiện làm việc Ngoài ra không quá đắt vàkhông quá phức tạp khi sử dụng

* Quá trình ghi đo

Gồm hệ thống phân ly ánh sáng sau khi hấp thụ, detector, bộ khuếch đại và ghiđo

Nhờ một hệ thống máy quang phổ, người ta thu, phân ly và chọn vạch hấp thụmột nguyên tố cần nghiên cứu để đo cường độ của nó Cường độ đó chính là hấp thịcủa vạch phổ Trong một giới hạn nhất định của nồng độ, giá trị cường độ này là phụthuộc tuyến tính vào nộng độ C của nguyên tố tỏng mẫu phân tích Cường độ của cácvạch phổ hấp thụ sau khi được detector thu nhận và khuếch đại sẽ được sang hệ thốngchỉ thị, ở đây nó được khuếch đại tiếp và được xử lý để có được nồng độ thực của vạchphổ hấp thụ

2.2.4.3 Trang bị của máy quang phổ hấp thụ nguyên tử

2.2.5.2 Kỹ thuật chiết soxhlet

- Nguồn phát tia bức xạ cộng hưởng của nguyên tố cần phân tích: Là nguồn tạo

ra chùm bức xạ đơn sắc của nguyên tố cần phân tích, nguồn này sẽ chiếu vào đám hơinguyên tử tự do và nó phải thỏa mãn các yêu cầu trên, thường là đèn cathod rỗng(HCL) hoặc đèn phóng điện không cực (EDL)