Luận văn sư phạm Xác định hàm lượng vitamin C trong nước cam ép và nước Mrdink đóng hộp bằng phương pháp Vôn - ampe

CÁC PH NG PHÁP XÁC NH VITAMIN C .... Các ph ng pháp phơn tích công c .... Các ph ng pháp phơn tích quang h c .... Nhóm các ph ng pháp phơn tích đi n hóa ..... D-ascobic, axit izo D-ascob

M C L C

M U 3

N I DUNG 5

Ch ng 1: T NG QUAN TÀI LI U 5

1.1 I C NG V VITAMIN C 5

1.1.1 Công th c vƠ nh n đ nh 5

1.1.2 Tính ch t hóa h c 6

1.1.3 Tính ch t sinh hóa 9

1.1.4 Các ngu n cung c p Vit.C 10

1.2 CÁC PH NG PHÁP XÁC NH VITAMIN C 11

1.2.1 Ph ng pháp hóa h c 11

1.2.2 Các ph ng pháp phơn tích công c 13

1.2.2.1 Các ph ng pháp phơn tích quang h c 13

1.2.2.2 Nhóm các ph ng pháp phơn tích đi n hóa 15

Ch ng 2: TH C NGHI M 23

2.1 D NG C VÀ HịA CH T 23

2.1.1 D ng c 23

2.1.2 Thi t b , máy móc 23

2.1.3 Hóa ch t 23

2.2 CÁC V N NGHIÊN C U 24

2.2.1.Nghiên c u c b n 24

2.2.1.1 Kh o sát tính ch t c c ph c a Vit.C trong m t s n n 25

2.2.1.2 Kh o sát nh h ng c a oxi hòa tan 27

2.2.1.3 Kh o sát pH c a n n axetat 27

2.2.1.4 Kh o sát n ng đ n n axetat 27

2.2.1.5 Kh o sát kho ng n ng đ tuy n tính 28

2.2.1.6 Kh o sát các ch t nh h ng 31

2.2.1.7 Kh o sát đ b n c a Vit.C theo th i gian 32

2.2.2 ng d ng xác đ nh Vit.C trong m u th c t 33

2.2.2.1 X lý m u 33

2.2.2.2 Ph ng pháp x lý k t qu 33

Ch ng 3: K T QU VÀ TH O LU N 35

3.1 I U KI N T I U XÁC NH VIT.C B NG PH NG PHÁP

C C PH (VÔN-AMPE) 35

3.1.1 Ch n n n 35

3.1.2 nh h ng c a oxi hòa tan 37

3.1.3 pH c a n n axetat 38

3.1.4 N ng đ dung d ch đ m axetat 41

3.1.5 Kho ng n ng đ t i u 42

3.1.5.1 Xơy d ng đ ng chu n 42

3.1.5.2 Ki m tra đ ng chu n 44

3.1.5.3 Gi i h n phát hi n c a ph ng pháp 46

3.1.6 Kh o sát các ch t nh h ng 46

3.1.6.1 Kh o sát nh h ng c a các axit h u c 47

3.1.6.2 Kh o sát nh h ng c a ion clorua 48

3.1.7 b n c a Vit.C trong các môi tr ng khác nhau 50

3.2 XÁC NH VIT.C TRONG M U TH C T 53

3.2.1 M u n c trái cơy t i: N c cam ép 53

3.2.2 M u n c đóng h p: N c cam ép Mrdink 54

K T LU N 58

TÀI LI U THAM KH O 60

VitaminC (Vit.C) hay còn đ c g i lƠ axit L-ascobic lƠ m t trong

nh ng lo i h p ch t ph bi n vƠ có vai trò quan tr ng đ i v i s s ng c a con

ng i

Vit.C đóng vai trò thi t y u trong các quá trình sinh hóa x y ra trong c

th ng i, nó tham gia vƠo quá trình trao đ i ch t, đi u ti t quá trình sinh t ng

h p hoormon, lƠ ch t đ kháng cho c th sinh v t, ch t ch ng lƣo hóa các t

bào

N u thi u Vit.C có th gơy b nh Scrobut, bi u hi n ban đ u: m t m i, đau c , x ng kh p, chán n, da khô ráp, ch y máu chơn r ng, xu t huy t

d i da, v t th ng ch m li n s o, thi u máu… N u không đi u tr k p th i s

b phù ti u c u, th n kinh b kích thích, xu t huy t nƣo vƠ ch t

Vit.C s d ng trong các ngƠnh công nghi p th c ph m v i vai trò lƠ

ch t ch ng oxi hóa Nó giúp cho các s n ph m gi đ c s t i ngon trong quá trình b o qu n Nhi u lo i hƠng hóa trên th tr ng nh n c gi i khát,

n c ép trái cơy đóng h p, b t dinh d ng tr em ch a Vit.C nh m duy trì

ch t l ng s n ph m

Các lo i hoa qu t i nh n c Cam ép lƠ ngu n cung c p Vit.C t nhiên, r t t t cho s c kh e con ng i NgoƠi ra Vit.C còn đ c t ng h p theo con đ ng nhơn t o nh n c u ng đóng h p HƠm l ng Vit.C trong n c

u ng đóng h p, đ c bi t lƠ trong n c cam ép Mrdink c a công ty YNG SHIN Vi t Nam lƠ lo i n c u ng đáp ng nhu c u cao v vitamin c a c th

ng i c ng nh c a các ngƠnh công nghi p có liên quan

Tuy nhiên Vit.C lƠ 1 ch t r t d b phơn h y trong đi u ki n nhi t đ vƠ ánh sáng bình th ng Do đó, vi c xác đ nh nó trong các đ i t ng trên m t cách chính xác, nhanh chóng lƠ m t yêu c u hƠng đ u đ c đ t ra Vi t

Nam, ph ng pháp xác đ nh hƠm l ng Vit.C trong các phòng thí nghi m ch

y u lƠ ph ng pháp chu n đ th tích, có đ chính xác vƠ đ nh y không cao Theo nghiên c u Vit.C lƠ m t h p ch t có tính kh , có th phơn tích b ng các

ph ng pháp đi n hóa, đ c bi t lƠ ph ng pháp c c ph (Vôn-ampe) ơy lƠ

m t trong nh ng ph ng pháp phơn tích h p ch t h u c nhanh vƠ đ t đ c

đ chính xác cao, h n n a chi phí cho máy móc vƠ hóa ch t r t phù h p v i

đi u ki n c a phòng thí nghi m Vi t Nam Vì v y em đƣ ch n đ tƠi nghiên

c u:

N C MRDINK ÓNG H P B NG PH NG PHÁP VÔN-AMPE’’

Nhi m v chính đ t ra:

- Nghiên c u quy trình xác đ nh Vit.C b ng ph ng pháp c c ph

(Vôn-ampe) m t cách nhanh chóng, đ chính xác cao, chi phí th p, d th c

thi trong các phòng thí nghi m Vi t Nam

- ánh giá đ tin c y c a quy trình phơn tích

- ng d ng xác đ nh Vit.C trong m t s đ i t ng trên th tr ng: n c

trái cây t i, các s n ph m n c đóng h p…

OH 1

2 3 4 5 6

D-ascobic, axit izo D-ascobic Trong các đ ng phơn nƠy ch có axit L-ascobic và

axit izo L-ascobic lƠ có tác d ng ch a b nh, còn các đ ng phơn D vƠ izo D là các antivitamin, t c lƠ ch t c ch tác d ng c a vitamin Trong thiên nhiên

ch t n t i d ng axit L-ascobic, còn các đ ng phơn khác ch thu đ c b ng con đ ng t ng h p

Axit ascobic r n lƠ nh ng tinh th đ n tƠ, không mƠu, không mùi, có v

chua, nóng ch y 193°C Axit ascobic d tan trong n c, ít tan h n trong

r u vƠ không tan trong các dung môi h u c không phơn c c

Axit ascobic r t d b phơn h y d i tác d ng c a ánh sáng, nhi t đ

Vì v y c n b o qu n axit ascobic trong bóng t i vƠ nhi t đ th p

Th kh c a nó ph thu c nhi u vƠo pH c a môi tr ng

Axit ascobic d ng khan, khá b n v ng, nh ng do trong phơn t có 2 nhóm OH đính vƠo C ch a no (C2,C3) nên khi b m t ho c trong dung

d ch nó r t d b oxi hóa, ngay c b i oxi không khí, nh t lƠ khi có m t các ion kim lo i: đ ng, s t, magiê,… theo ph n ng sau:

OH HO

O OH

CH2OH

1/ 2 O2

O O OH

CH2OH

H2O O

O

S n ph m t o ra lƠ axit L-đehiđroascobic, ch t nƠy c ng có ho t tính sinh h c t ng t nh axit L-ascobic, nh ng không b n, nó d b th y phơn

phá vòng t o axit 2,3-đixetogulonic CH2OH-(CHOH)2-CO-CO-COOH, là

ch t không có tác d ng sinh hóa

C ch s phơn h y c a axit ascobic b i ch t oxi hóa có th đ c bi u

O OH

Ax it L- ascobic

2H +

2e 2e 2H +

Ax it L- dehidr oascobic

H2O

COOH

OH HO

CH2OH HO

OH

COOH COOH HO

HO HO

OOH [ O] C

CH2OH

HO [ O]

COOH COOH

[ O]

O C

-Có th th y, axit ascobic đ u tiên b oxi hóa thƠnh axit đehiđroascobic D i tác d ng c a n c, axit L-đehiđroascobic b th y phơn

L-m vòng t o thƠnh axit 2,3-đixetogulonic không còn ho t tính vitaL-min n a

Ph n ng nƠy không thu n ngh ch, t ng nhanh theo pH vƠ nhi t đ c a dung

d ch Ti p theo, axit 2,3-đixetogulonic b phơn h y thƠnh m t lo t các s n

ph m trung gian khác, cu i cùng t o axit oxalic

NgoƠi s phơn h y theo ki u oxi hóa, axit ascobic còn có xu h ng phơn h y theo ki u th y phơn trong môi tr ng ki m ho c axit m nh thƠnh fufurol vƠ các s n ph m khác qua ph n ng decacboxyl hóa vƠ dehydrat hóa

T ng t nh v y,axit ascobic d dƠng nh ng hiđro cho các peoxit, vì

v y ng n không cho các peoxit oxi hóa các h p ch t khác Do đó, ng i ta s

d ng axit ascobic lƠm ch t ch ng oxi hóa trong công nghi p ch bi n

b Tính axit

Trong dung d ch n c axit ascobic lƠ m t axit y u n c 1, pKa,1=4,2

t ng ng v i quá trình phơn ly H+c a nhóm OH đính vƠo C3

(*) vƠ r t y u

n c 2, pKa,2=11,6 t ng ng v i s phơn ly H+c a nhóm OH đính vƠo C2

(*) Axit ascobic d dƠng ph n ng v i dung d ch baz m nh nh NaOH,

KOH, Ca(OH)2t o mu i

O

OH HO

OH

CH2OH

O

OH NaO

O

OH

CH2OH

H2O NaOH

O

Các mu i nƠy d tan trong n c h n axit ascobic nên trong công nghi p

ng i ta s d ng d ng mu i c a axit ascobic lƠm ch t b o qu n các dung d ch

n c qu

Trong dung d ch ki m đ c, vòng  -lacton b phá v t o mu i gluconat:

O

OH HO

Tuy nhiên, khi axit hóa và đun nh thì vòng lacton l i l p l i

c Tác d ng v i axit h u c t o este

Trong CTCT c a axit ascobic có nhi u nhóm OH nh nhóm ch c r u,

có kh n ng t o este v i các axit h u c , đ c bi t lƠ các axit béo nh axit

panmitic, axit stearic S n ph m t o este d ng 6-O-axyl L-ascobic (ascobyl

panmitat, ascobyl stearat), có m ch cacbon dƠi, d tan trong d u Nh ng este nƠy đ c t ng h p dùng lƠm ch t b o qu n ch t béo trong công nghi p ch

bi n M t s d n xu t khác c a axit ascobic c ng đ c s d ng lƠ:

O

OR HO

O OH

CH2OH

2- O- ankyl ax it ascobic

O

OH RO

O

CH2OH OH

3- O- ankyl ax it ascobic

O O

OH HO

O O R

5,6- O- ankyliden

O

OH HO

O OH

Vit.C tham gia vƠo quá trình oxi hóa kh khác nhau c a c th nh :

Chuy n hóa h p ch t th m thƠnh phenol; quá trình hyđroxyl hóa triptophan thƠnh hyđroxyltritophan; đi u hòa s t o AND t ARN; chuy n procolagen thƠnh colagen, nh có quá trình hyđroxyl hóa prolin thƠnh oxyprolin c n thi t cho vi c t ng h p colagen, vì v y Vit.C lƠm cho v t th ng mau lƠnh

Vit.C có v trí quan tr ng trong quá trình hình thƠnh các hoormon c a tuy n giáp tr ng vƠ tuy n trên th n

Khi c th thi u Vit.C s xu t hi n các tri u ch ng b nh lí nh : ch y máu l i, r ng, l chơn lông ho c các c quan n i t ng, đó là do thành các

m ch máu b m ng

C th bình th ng có nhu c u Vit.C trong 24h là: 60÷80 mg

1 1.4 Các ngu n cung c p Vit.C

Trong t nhiên, th c v t t ng h p đ c Vit.C, không th y xu t hi n

Vit.C trong các s n ph m t đ ng v t nh : th t, tr ng, s a…

M t s c th s ng có kh n ng t ng h p Vit.C t D-glucozo nh tác

d ng c a enzim theo s đ sau:

HOHC

OH H

H HO

OH H

COOH

OH H H HO OH H OH H

CH2OH

enzim [ O]

CH2OH OH

O O

Ax it L- ascobic D- glucozo

Ngoài ra con ng i t ng h p Vit.C nh m các m c đích khác nhau Các

ch ph m d c ch ch a Vit.C, hay các viên vitamin t ng h p trong đó có

Vit.C dùng m c đích ch a b nh, t ng c ng s c đ kháng cho ng i m Các

lo i n c hoa qu , gi i khát, b t dinh d ng tr em, s a,… ch a m t l ng

nh Vit.C, lƠ m t tiêu trí qu ng cáo cho s n ph m M t l ng l n Vit.C làm

CH2OH HO

CH2OH HO

O H H

C COOH

2,6-điclohenoindophenol đ c coi nh lƠ thu c th chu n dùng đ chu n đ chính xác Vit.C m t cách tr c ti p Nó lƠ m t ch t oxi hóa có mƠu xanh đ m, có công th c phơn t lƠ: C12H6Cl2NO2,  max trong dung d ch n c

b ng 602nm Khi ph n ng v i axit ascobic nó b kh thƠnh m t h p ch t

Vi c chu n đ axit ascobic thông th ng đ c ti n hƠnh b ng cách nh

t t dung d ch thu c th t buret vƠo dung d ch nghiên c u ch a axit ascobic trong môi tr ng có pH thích h p i m cu i chu n đ đ c nh n ra khi có

s xu t hi n mƠu c a gi t thu c th d đ u tiên Ph ng pháp nƠy có th

đ c áp d ng tr c ti p đ xác đ nh Vit.C trong d c ph m Tuy nhiên trong các đ i t ng khác nh rau qu , l ng th c, th c ph m th ng ch a các ch t

kh khác n a vƠ dung d ch nghiên c u th ng có mƠu vƠ đ c, gơy khó kh n cho vi c xác đ nh đi m cu i chu n đ

Ng i ta c ng có th chu n đ axit ascobic b ng dung d ch iot, v i ch t

ch th h tinh b t đ xác đ nh Vit.C trong b p c i, ho c chu n đ gián ti p, xác đ nh Vit.C trong m t ong, b ng cách thêm l ng d dung d ch KBr vào dung d ch m u đƣ đ c axit hóa b ng dung d ch H2SO4 1:1 H n h p nƠy

đ c chu n đ b ng dung d ch KBrO3 cho đ n khi xu t hi n mƠu vƠng c a

Khi h t axit ascobic l ng BrO3

- cho vƠo s sinh ra Br2 không đ c

ph n ng ti p Sau đó xác đ nh l ng Br2 d đó b ng ph ng pháp chu n đ iot b ng dung d ch natri thiosunfat chu n

Tuy nhiên các ph ng pháp chu n đ ti n hƠnh khá ph c t p, đ ng th i

có đ ch n l c, đ nh y vƠ đ chính xác không cao Vì v y t khi các ph ng pháp phơn tích công c ra đ i, ng i ta kh c ph c đ c r t nhi u nh c đi m

c a các ph ng pháp phơn tích hóa h c

1.2.2 Nhóm c ác ph ng pháp phơn tích công c

Th i gian g n đơy, cùng v i s phát tri n nh v bƣo trong t t c các

l nh v c c a xƣ h i, nh ng yêu c u đ t ra cho ngƠnh phơn tích lƠ ph i nhanh,

chính xác, quy trình đ n gi n, l ng m u tiêu th nh , không nh ng ti t ki m

ti n c a, công s c mƠ c th i gian cho xƣ h i V i s h tr c a các ph ng pháp phơn tích công c vƠ nh ng thi t b hi n đ i, vi c xác đ nh Vit.C c ng

đƣ đ t đ c nh ng yêu c u đó c bi t, quy trình phơn tích nhanh vƠ đa s

tr ng h p không ph i x lý m u tr c khi gi m thi u đ c s m t mát Vit.C trong quá trình đ nh l ng

Các ph ng pháp phơn tích công c có th xác đ nh Vit.C g m nhóm các ph ng pháp phơn tích quang h c vƠ nhóm các ph ng pháp phơn tích

đi n hóa

Trong đó h u h t các ph ng pháp đ u xác đ nh Vit.C m t cách gián

ti p Nh đƣ trình bƠy, dung d ch Vit.C lƠ không mƠu, do đó không th cho tín

hi u đo quang vùng kh ki n, vì v y ng i ta th ng dùng m t tính ch t nƠo đó c a Vit.C mƠ s bi n đ i n ng đ Vit.C s gơy ra tín hi u quang bi n

đ i t ng ng, cùng t ng ho c cùng gi m theo hƠm l ng Vit.C Hay khi dùng ph ng pháp h p th nguyên t , do Vit.C r t d b phơn h y nhi t đ cao nên không th cho tín hi u tr c ti p trên máy AAS

h tr thêm cho các ph ng pháp phát hi n Vit.C, các k thu t tách

c ng đ c k t h p đ t ng đ chính xác, đ nh y vƠ đ ch n l c c a ph ng pháp phơn tích Có th k đ n các k thu t s c ký, g m s c ký khí (GC), s c

ký l ng cao áp (HPLC), k thu t tiêm m u phơn tích vƠo dòng ch y (FIA)

1.2.2.1 Ph ng pháp phơn tích quang h c

Vit.C lƠ ch t r n d ng tinh th không mƠu, dung d ch Vit.C c ng trong

su t nh ng nó d b oxi hóa vƠ có tác d ng c ch hay xúc tác cho các ph n

ng phát quang, thông qua đó ng i ta có th đ nh l ng Vit.C

Các tác gi s d ng ch t oxi hóa khác nhau và thông qua nó gián ti p xác đ nh hƠm l ng Vit.C Kali cromat đ c s d ng lƠm ch t ôxi hóa axit

ascobic, kali cromat còn d s ph n ng v i điphenyl cacbazit (DPC) có m t

axit nitric t o ph c mƠu có max = 548nm M t đ quang A đo max= 548nm

s t l thu n v i l ng kali cromat d vƠ t l ngh ch v i l ng Vit.C trong

Trong đi u ki n thí nghi m đó, tác gi vƠ c ng s đƣ xơy d ng đ c

đ ng chu n tuy n tính hƠm l ng Vit.C đ n 5µg/ml (t ng ng 5ppm, kho ng 3.10-5

mol/l) vƠ gi i h n phát hi n t i 0,02µg/ml (20ppb, kho ng 10-7

mol/l) ng d ng xác đ nh Vit.C trong thu c viên vƠ thu c n c ch a Vit.C,

n c ép hoa qu , các lo i r u hoa qu cho k t qu t t

Chen, Xu-wei vƠ các c ng s đƣ nghiên c u quy trình xác đ nh Vit.C

b ng ph ng pháp tiêm m u vƠo dòng ch y k t n i v i detect đo quang

Trên c s s d ng Fe(III) lƠm ch t ôxi hóa axit ascobic, s n ph m Fe(II) sinh

ra t o ph c mƠu v i 2,2’- đipiriđin trong môi tr ng axit y u (pH=5), k t qu

đo A max= 523nm s t l thu n v i l ng axit ascobic trong m u u đi m

c a ph ng pháp nƠy lƠ kh n ng t đ ng hóa, cho phép xác đ nh 60 m u

thu c/gi

Trong khi đó, Yebra-Biurrun vƠ c ng s l i s d ng pemanganat làm

ch t oxi hóa axit ascobic, dùng k thu t FIA vƠ đ u ghi AAS đ xác đ nh hƠm

l ng Mn(VII) còn d , Mn(II) t o ra s đ c gi trên l p nh a poli (axit

amino photphoric) s không gơy nh h ng đ n k t qu xác đ nh Mn(VII) d

Vi c t ng đ nh y xác đ nh Vit.C đ t đ c khi s d ng các ph n ng quang hóa mƠ axit ascobic có tác d ng xúc tác cho quá trình chuy n m c

n ng l ng D a trên ph n ng quang hóa c a Rodamin B vƠ Ceri(IV) trong môi tr ng axit sunfuric, quy trình cho phép xác đ nh Vit.C t i 10-13

Vit.C có th ph n ng v i oxi không khí hay các ch t kh khác c ng có th

vi c đ a ch t đi n ho t t trong lòng dung d ch đ n b m t đi n c c lƠm vi c

vƠ ghi đ ng Vôn-ampe (đ ng bi u di n s ph thu c c ng đ dòng Faraday vƠo giá tr th c a đi n c c lƠm vi c so v i đi n c c so sánh)

Hình 1.1: S đ thi t b phơn tích Vôn-ampe

 i n c c lƠm vi c

Trong các ph ng pháp phân tích Vôn-ampe, đi n c c lƠm vi c th ng

dùng là: đi n c c gi t Hg, đi n c c r n lƠm t Platin, vƠng, b c, ho c cacbon

kính

Ph ng pháp phơn tích c c ph s d ng đi n gi t Hg, hay dùng lƠ đi n

c c gi t treo (HMDE), đi n c c gi t r i (DME) vƠ đi n c c gi t t nh

kích th c mao qu n vƠ chi u cao bình ch a sao cho t c đ ch y kho ng

1,5÷4,0 mg/s, chu k m i gi t kho ng 2÷6s

Trong đi n c c gi t treo (th ng dùng trong phân tích Vôn-ampe vòng), gi t Hg có kích th c nh , có th thay đ i đ c tùy theo yêu c u th c nghi m Gi t đ c hình thƠnh r t nhanh vƠ đ c gi đ u mao qu n trong quá trình đo

u đi m c a đi n c c gi t Hg:

- Kho ng th phơn tích r ng, quá th H2 trên đi n c c gi t Hg l n, vì

v y m r ng kho ng th phơn tích đ n -1V (so v i đi n c c calomen bƣo hòa) trong môi tr ng axit vƠ đ n -2V trong môi tr ng baz Tuy nhiên do có quá trình oxi hóa c a Hg l ng nên đi n c c ch đ c s d ng đ n -0,3V ho c 0,4V (so v i đi n c c calomen bƣo hòa) tùy môi tr ng

- B m t gi t luôn đ c đ i m i vƠ không b lƠm b n b i s n ph m c a

gi i không cao c ng nh có dòng d l n Do đó h n ch đ nh y c a ph ng pháp ch xác đ nh đ c 10-5M vƠ kh n ng xác đ nh nhi u ch t cùng trong

m t h n h p lƠ khó kh n, đ ch n l c kém (Hình 1.2)

- V i k thu t quét th , k thu t ghi dòng hi n đ i đƣ kh c ph c đ c

nh c đi m đó, đ ng ngh a v i t ng đ nh y lên r t nhi u Có th k đ n

+ C c ph sóng vuông (SqW)

+ C c ph dòng xoay chi u hình sin (AC)

+ C c ph xung th ng vƠ xung vi phơn (NP vƠ DP)

+ Các ph ng pháp Vôn-ampe trên đi n c c đ a quay

+ Phơn tích đi n hóa hòa tan

÷ 10-9M + Vôn-ampe hòa tan anot dùng c c mƠng Hg 10-8

÷ 10-10M

trên c c r n đ a

Có th th y các ph ng pháp phơn tích đi n hóa r t phong phú vƠ đa

d ng Ph m vi đ i t ng nghiên c u r ng, c h p ch t vô c vƠ hƠng nghìn

h p ch t h u c các lo i Trong đó Vit.C lƠ m t trong nh ng h p ch t h u c

đ c nghiên c u ng d ng theo nhi u cách khác nhau d i lý thuy t c a các

ph ng pháp phơn tích đi n hóa

1.2.2.2.2 ng d ng các ph ng pháp phơn tích đi n hóa xác đ nh Vit.C

Ph ng pháp phơn tích đi n hóa đ c dùng ch y u lƠ các ph ng pháp phơn tích c c ph (Vôn-ampe) Trong đó vi c s d ng đi n c c Hg, đ c

bi t lƠ có s h tr c a thi t b đi n t , k t n i v i máy vi tính t ng đ nh y

vƠ đ chính xác c a phép phơn tích lên r t nhi u đ ng th i quy trình cho phép

phơn tích nhanh, không c n x lý m u ph c t p, tránh đ c s m t mát Vit.C

do s oxi hóa không khí

Tr c n m 1950, ph ng pháp c c ph c đi n đƣ đ c áp d ng xác

đ nh hƠm l ng Vit.C trong nhi u m u thu c, rau, qu Nhi u công trình nghiên c u đƣ tìm đ c đi u ki n thích h p cho phép xác đ nh Vit.C Tuy nhiên do gi i h n c a ph ng pháp c c ph c đi n mƠ vi c đ nh l ng Vit.C

v n b gơy c n tr b i m t s ch t có th kh g n v i th kh c a axit ascobic Các h p ch t sunfuhydryl th ng có m t trong các mô th c v t lƠ

m t trong s đó, vì v y đ i t ng phơn tích còn h n ch

G n đơy, các k th t quét th vƠ ghi dòng đ c h tr b i các thi t b

đi n t hi n đ i, nh ng máy đi n hóa đa ch c n ng ra đ i vƠ r t ph bi n các phòng thí nghi m Nh ng nh c đi m đó đ c kh c ph c, nh ng không nhi u công trình nghiên c u xác đ nh xác đ nh Vit.C tr c ti p trên đi n c c

gi t Hg mƠ m t s nghiên c u đi theo h ng ch t o đi n c c bi n tính, đi n

c c sinh h c, ch y u lƠ t o mƠng sinh h c hay mƠng polyme, các lo i mƠng

đ c ch t o đ u có kh n ng ho t đ ng đi n hóa v i axit ascobic

Kh n ng t đ ng hóa t ng lên, cho phép xác đ nh 120 m u/gi Tuy

nhiên, tu i th c a các đi n c c nƠy ng n do trong quá trình phơn tích axit ascobic đƣ kh các ion kim lo i trên b m t đi n c c duy trì đi n c c

ng i ta th ng cho thêm vƠo h n h p ph n ng m t ch t oxi hóa đ tái t o các ion trên b m t, Julio Cesar đƣ dùng H2O2 lƠ ch t oxi hóa giúp tái t o ion

Cu2+t ion Cu+, lƠ s n ph m c a ph n ng đi n c c v i axit ascobic

Quay tr l i đi n c c gi t Hg, ngoƠi nh c đi m duy nh t lƠ tính đ c

c a Hg thì nó v n lƠ đi n c c t i u trong ph ng pháp c c ph xác đ nh các

ch t h u c Tuy nhiên các hƣng s n xu t c ng đƣ kh c ph c t i đa nh c

đi m nƠy, kích th c h t nh (đ ng kính < 1mm), n u s d ng gi t treo thì

kh i l ng Hg cho phép đo lƠ không đáng k , có th thu h i đ c, ví d : m t

gi t Hg thi t b phơn tích đi n hóa đa n ng VA757 c a Metrohm có di n tích b m t t 0,15÷0,60 mm2

Quy trình nhanh, chính xác, kh n ng phơn tích hƠng lo t lƠ có th đ t đ c Vì v y em ch n s d ng đi n c c gi t Hg

treo trong phân tích Vit.C

1.2.2.2.3 Ph ng pháp c c ph xung vi phân

Ph ng pháp c c ph xung vi phơn lƠ ph ng pháp phơn tích đi n hóa

hi n đ i, đ c c i ti n c v k thu t quét th vƠ k thu t ghi dòng, kh c ph c

đ c đa s nh c đi m c a ph ng pháp c c ph c đi n vƠ ph ng pháp

xung th ng

Trong ph ng pháp xung vi phơn, đi n c c đ c phơn c c b ng m t

đi n áp m t chi u bi n thiên tuy n tính v i t c đ ch m Ghi dòng t i hai th i

đi m tr c khi n p xung vƠ tr c khi ng t xung ng bi u di n s khác nhau gi a hai dòng nƠy vƠo th đi n c c có d ng pic, r t d xác đ nh, có đ phơn gi i cao Do v y mƠ ph ng pháp xung vi phơn gi m t i đa dòng d ,

m t h n ch c a c c ph c đi n (hình 1.2)

S ph thu c dòng c c đ i trong c c ph xung vi phơn vƠo các thông

s c a quá trình đo c c ph đ c tính toán lý thuy t cho h th c sau:

1/ 2

2

( 1)1

Hình 1.2 so sánh s gi ng vƠ khác nhau v k thu t bi n đ i th vƠ k thu t ghi dòng gi a các ph ng pháp c c ph c đi n (DC), c c ph xung

th ng (NP) vƠ c c ph xung vi phơn (DP) Th y rõ u đi m c a ph ng pháp c c ph xung vi phơn t vi c phơn tích sóng c c ph có d ng pic lƠ t ng

đ nh y, t ng đ phơn gi i, đ ch n l c Vì v y em ch n ph ng pháp phơn tích c c ph xung vi phơn đ xác đ nh hƠm l ng Vit.C trong các đ i t ng

th c t

Hình 1.2: S đ bi u di n s bi n thiên theo th i gian vƠ d ng sóng

c c ph trong m t s ph ng pháp

(a): Th bi n thiên trong th i gian đo c c ph

(b): Th bi n thiên trong 1 chu kì gi t, ( : th i đi m ghi dòng)

(c): Sóng c c ph

DC: C c ph c đi n NP: C c ph xung th ng

DP: C c ph xung vi phơn

Ch ng 2: TH C NGHI M

2.1 D NG C VÀ HịA CH T

2.1.1 D ng c

Các d ng c th y tinh: buret, pipet, bình đ nh m c c a c có đ chính

xác cao đ c ngơm r a th ng xuyên b ng h n h p kali đicromat vƠ axit sunfuric đ c 98%

Natri axetat, natri clorua, NaH2PO4.2H2O, K2HPO4.3H2O

Axit pecloric, axit oxalic, axit tactric, axit citric

Các hóa ch t đ u thu c lo i tinh khi t phơn tích (PA)

Các dung d ch nghiên c u đ u đ c pha t l ng cơn chính xác hóa

ch t chu n b ng bình đ nh m c đƣ đ c ki m tra đ chính xác th tích

2.2 CÁC V N NGHIÊN C U

2.2.1 Nghiên c u c b n

Trong b n khóa lu n nƠy, em t p trung nghiên c u đi u ki n t i u xác

đ nh Vit.C trên c s thi t b , máy móc, hóa ch t, môi tr ng phòng thí nghi m Vi t Nam M c đích lƠ xác đ nh Vit.C trong các đ i t ng th c t

Th i gian đu i khí ban đ u 90 s

Th i gian khu y sau khi cho m u 3 s

Th i gian cơn b ng tr c khi quét th 10 s

2.2.1.1 Kh o sát tính ch t c c ph c a Vit.C trong m t s n n

Xét ph ng trình cho e- c a axit ascobic:

O

OH HO

c a axit ascobic trong ba n n nh trên

- Tr n hai dung d ch trên đ đ c các dung d ch đ m có pH khác nhau

pH V dd Axit xitric 0,1M(ml) V dd Hiđrophotphat 0,2M (ml)

- Tr n hai dung d ch theo th tích

pH V dd Axit axetic 0,2M (ml) V dd Natri axetat 0,2M (ml)

Th c nghi m:

L y 10ml dung d ch đ m vƠo bình đo, đu i khí oxi hòa tan 300s, đo

đ ng n n, thêm 0,1ml dung d ch Vit.C 500 mg/l vƠo bình đo, ghi sóng c c

ph c a Vit.C t ng ng Nh n xét ch t l ng pic c a Vit.C trong các n n

đ m khác nhau

2.2.1.2 Kh o sát nh h ng c a oxi hòa tan

o đ ng c c ph c a dung d ch ch a Vit.C 2mg/l trong đ m axetat 0,2M, th i gian đu i khí l n l t lƠ 3s, 30s, 60s, 90s, 120s, 150s Ch n th i gian đu i khí khi pic c a Vit.C đƣ n đ nh

2.2.1.4 Kh o sát n ng đ n n axetat

lo i tr dòng đi n chuy n, n ng đ ch t đi n ly tr trong dung d ch

ph i l n h n n ng đ ch t nghiên c u kho ng 50 l n, kho ng n ng đ ch t phơn tích đo b ng c c ph t t nh t theo tƠi li u lƠ 10-5

÷ 10-4M, v y n ng đ

đi n ly tr nên l n h n ho c b ng 0,01M t ng đ ng n ng đ n n axetat

(5:5) lƠ 0,02M Tuy nhiên th c t nghiên c u cho th y c n n ng đ n n l n

h n, vì v y em ti n hƠnh kh o sát pic c a Vit.C trong các dung d ch n n có

n ng đ khác nhau nh sau:

Chu n b dung d ch đ m axetat

- Dung d ch đ m axetat 1M (CH3COOH 0,5M; CH3COONa 0,5M):

Cơn 20,5075g natri axetat cho vƠo bình đ nh m c 500 ml, thêm n c c t hai

l n, hòa tan hoƠn toƠn, thêm 18,75 ml axit axetic b ng, đ nh m c đ n v ch

- Pha loãng dung d ch đ m axetat 1M b ng n c c t hai l n đ đ c

các dung d ch đ m có n ng đ 0,5M; 0,2M; 0,1M; 0,05M; 0,01M; 0,005M

Ti n hƠnh đo đ ng c c ph c a Vit.C trong các n n trên 3 kho ng

n ng đ 5 , 10, 15 mg/l (2,8; 5,6; 8,4.10-5M), đo l p 2 l n, l y giá tr trung

c a Vit.C ph thu c tuy n tính vƠo n ng đ c a nó

Các giá tr cho trong b ng

B ng 2.2: B ng s li u xơy d ng đ ng chu n theo ph ng pháp h i quy

y y

Pha dung d ch Vit.C có n ng đ µX coi nh ch a bi t, ghi đ ng c c

ph , thay giá tr Yj vƠo ph ng trình đ ng chu n đ c n ng đ Xj, l p l i m

l n, j=1÷m

Gi i h n phát hi n c a ph ng pháp:

Gi i h n phát hi n lƠ n ng đ nh nh t c a ch t phơn tích còn có th xác đ nh đ c b ng ph ng pháp v i đ tin c y th ng kê

yDL = y0 + z o

yDL: tín hi u t i gi i h n phát hi n

y0: tín hi u c a m u tr ng

o: đ l ch chu n c a tín hi u đo m u tr ng

z: h s tùy thu c vƠo đ tin c y th ng kê

z=3 đ t đ c đ tin c y th ng kê lƠ 99,9%

N u dùng đ ng chu n y = ax + b thì có th thay y0= b; z o = t.s

Ta có: yDL = b + t.s

Thay yDLvƠo ph ng trình đ ng chu n tìm đ c DL 3.

sx

a

 (2.15)

Em ti n hƠnh xơy d ng đ ng chu n t i 9 m c n ng đ (n=9)

- Pha dung d ch Vit.C chu n 50 mg/l và 200 mg/l t dung d ch g c

- Th c nghi m: Hút 10 ml dung d ch đ m axetat 0,1M (5:5) vào bình

đo, đu i khí 90s, thêm 3 l n dung d ch Vit.C chu n 50 mg/l, m i l n thêm 0,1

ml, ghi đ ng c c ph , l p l i 2 l n (k = 2)

- LƠm t ng t v i dung d ch Vit.C chu n 200 mg/l và 1000 mg/l

- Xây d ng đ ng chu n qua 9 m c n ng đ : 0,50; 0,98; 1,46; 1,98;

- Hút 10 ml dung d ch đ m axetat 0,1M (5:5) vƠo bình đo, đu i khí 90s,

thêm 0,1 ml dung d ch chu n v a pha, ghi đ ng c c ph Làm l p l i 8 l n

xác đ nh t l v kh i l ng ch t c n tr nh h ng đ n pic Vit.C

em ti n hƠnh nh sau:

Pha dung d ch chu n Vit.C 200 mg/l t dung d ch g c 1000 mg/l