PHẦN 3: PHẦN THỰC NGHIỆM 3.1. Chuẩn bị nguyên liệu
3.4. Xác định các chỉ số hóa lý của tinh dầu
Sử dụng tinh dầu được ly trích bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước và trích li trong n- hexan và etanol để tiến hành đo các chỉ số.
3.4.1. Chỉ tiêu cảm quan:
Trạng thái và màu sắc bên ngoài:
Lấy một lượng tinh dầu cho vào lọ thủy tinh không màu, trong suốt rồi quan sát màu sắc, ta sẽ xác định được màu, mùi, độ đục, độ linh hoạt.
Xác định mùi:
Nhỏ vài giọt tinh dầu lên miếng giấy thấm rồi ngửi mỗi 15 phút trong vòng 1 giờ. Cứ sau 15 phút, tinh dầu vẫn có mùi, sau một giờ, mùi của tinh dầu vẫn còn thơm.
3.4.2. Xác định tỉ trọng của tinh dầu:
Là tỉ số giữa trọng lượng của tinh dầu cân ở nhiệt độ t với trọng lượng của nước đồng thể tích cũng cân ở nhiệt độ t.
Dụng cụ và hóa chất:
- Cân 4 số lẻ.
- Bình tỉ trọng 10ml - Etanol 98%.
- Tinh dầu.
Cách tiến hành:
Dùng bình tỉ trọng 10 ml, rửa thật sạch, tráng bằng nước cất rồi tráng lại bằng etanol. Sau đó đem sấy khô, đặt vào bình hút ẩm 30 phút. Sau đó, đem cân chính xác bình tỉ trọng bằng cân 4 số lẻ, ta được khối lượng m0.
Đong nước đầy bình, đậy nút lại, chú ý không để bọt bám vào thành lọ, sau đó lau khô phía ngoài bình rồi đem cân chính xác bằng cân 4 số lẻ được khối lượng m1.Lặp lại tương tự đối với tinh dầu rồi đem cân được khối lượng m2.
Công thức tính tỉ trọng của tinh dầu:
2 0
1 0
m m
d m m
Trong đó:
mo: Khối lượng bình tỉ trọng (g) m1: Khối lượng bình có chứa nước (g) m2: Khối lượng bình có chứa tinh dầu (g)
3.4.3. Xác định chỉ số khúc xạ:
Chỉ số khúc xạ là tỉ số giữa vận tốc ánh sáng truyền đi trong không khí và vận tốc ánh sáng truyền đi trong chất đo và được đo bằng tỉ số giữa sin góc tới và góc khúc xạ của tia sáng truyền từ không khí vào chất đó.
r n i
sin
sin
Trong đó:
i: Góc tới của ánh sáng đi từ không khí vào chất.
r: Góc khúc xạ của ánh sáng trong chất.
Chỉ số chiết quang là hằng số đặc tính của vật chất, có quan hệ mật thiết với cấu tạo phân tử của nó. Trong phân tích tinh dầu, chỉ số chiết quang là một chỉ tiêu quan trọng, nhờ nó có thể phát hiện ra những chất pha trộn.
Chỉ số khúc xạ xác định theo phương pháp đo góc giới hạn bằng khúc xạ kế kiểu Abbe có đèn Natri hay các bộ phận chính triệt tiêu hiện tượng tán sắc.
Dụng cụ và hóa chất:
- Khúc xạ kế kiểu Abbe có đèn Natri - Etanol 98%
- Tinh dầu
Cách tiến hành:
Mở hai mặt kính của chiết quang kế Abbe ra, thấm một ít etanol chùi sạch hai mặt long kính, khi hoàn toàn khô, nhỏ vào phía trên của long kính dưới 1-2 giọt tinh dầu, nhanh chóng đóng mặt lăng kính lại, điều chỉnh phản xạ làm cho ánh sáng được chính xác. Từ trên ống kính quan sát xoay trục tròn làm phân rõ hai miền sáng tối, cố gắng làm cho hai miền sáng tối được phân biệt thật rõ ràng, điều chỉnh thước chia độ làm cho miền giới hạn phân hai miền sáng tối nằm đúng vào điểm chéo của chữ thập. Đọc, ghi nhiệt độ thí nghiệm và số khắc độ trên thước chia độ.
3.4.4. Xác định góc quay cực:
Góc quay cực của một chất là góc mà mặt phẳng phân cực của ánh sáng phân cực bị quay đi khi truyền qua nó. Mặt phẳng phân cực quay theo chiều kim đồng hồ gọi là hữu triền, ngược lại gọi là tả triền. Người ta qui ước góc quay cực hữu triền mang dấu dương (+), tả triền mang dấu âm (-).
Góc quay cực được đo với chùm tia sáng màu vàng D (589,3mm) của đèn Natri ở nhiệt độ 200C.
Góc quay cực riêng []25D của một chất lỏng là tỉ số giữa góc quay cực được đo bằng chùm tia sáng D truyền qua lớp chất lỏng có bề dày 1dm ở nhiệt độ 250C với tỉ trọng của chất lỏng ở cùng nhiệt độ.
Góc quay cực riêng tính theo công thức:
d D l ] .
[ 25
Trong đó:
Góc quay cực đo được.
l: Chiều dài của ống đựng chất thử, dung môi (cm).
d: Tỉ trọng chất thử (g/ml)
Cách tiến hành:
Đo trên máy phân cực kế Polarimeter ADP220. Rửa sạch ống đựng chất lỏng, tráng lại bằng cồn rồi sấy khô. Đổ nước tinh khiết vào đó, lau khô ống và làm
sạch 2 mặt kính ở hai đầu ống. Bật máy, chỉnh cho 2 nửa vùng sáng tối đều nhau rồi chỉnh giá trị về 0.
Làm sạch ống đựng chất lỏng rồi làm tương tự đối với tinh dầu. Đổ tinh dầu vào ống đựng dung dịch, đậy nắp lại tránh còn bọt khí bên trong rồi lắp vào máy.
Qua kính quan sát điều chỉnh ánh sáng sao cho hai vùng sáng 2 bên như nhau. Đọc giá trị góc quay cực và làm thí nghiệm 3 lần lấy giá trị trung bình.
3.4.5. Xác định chỉ số axit:
Phần nhiều các loại tinh dầu chứa rất ít axit tự do, hàm lượng axit thùơng được biểu hiện bằng chị số axit.
Chỉ số axit là lượng miligam KOH cần thiết để trung hòa axit béo tự do có trong 1g chất thử.
3.4.5.1. Nguyên tắc:
Phương pháp này dựa trên sự trung hòa axit tự do có trong chất thử dung dịch kiềm.
R1COOH+ KOH →RCOOK+ H2O 3.4.5.2. Cách tiến hành:
Cân chính xác khoảng 1g tinh dầu bằng cân 4 số và hòa tan trong 20ml hỗn hợp gồm hai thành phần bằng nhau etanol 950 và ete được trung hòa bằng dung dịch KOH 0,1N với chỉ thị phenolphtalein .
Thêm vào 1ml dung dịch phenol phtalein rồi vừa lắc vừa chuẩn độ bằng dung dịch KOH 0,1N cho đến khi xuất hiện màu hồng bền vững trong 30 giây.
Chỉ số axit tính theo công thức:
1
5, 61* *C V
X G
Trong đó:
V: Lượng dung dịch KOH trong etanol dùng để chuẩn độ mẫu trắng (mL).
C: Nồng độ dung dịch KOH trong chuẩn độ.(N).
G: Khối lượng chất thử đã cân (g).
5,61: số mg KOH tương ứng với 1ml dung dịch KOH 0,1N.
3.4.6. Xác định chỉ số xà phòng hóa:
3.4.6.1. Nguyên tắc:
Phương pháp xác định dựa trên sự xà phòng hóa ester bằng dung dịch KOH trong etanol.
R1COOH+ KOH→ R1COOK+ H2O RCOOR’+ KOH→ RCOOK+ R’OH
Chỉ số xà phòng là lượng mg KOH cần để oxy hóa các axit tự do và xà phòng hóa các ester có trong chất thử.
3.4.6.2. Cách tiến hành:
Cân chính xác 1g tinh dầu bằng cân 4 số, cho vào một bình hình nón dung tích 250ml với 30ml dung dịch KOH 0,5N trong etanol (hút chính xác). Lắp ống sinh hàn ngược vào bình và đun trên nồi cách thủy từ 1-2 giờ đồng hồ cho đến khi phản ứng xà phòng hóa kết thúc( xác định được khi thấy dung dịch trong bình vẫn trong suốt và đồng đều không biến đổi khi pha loãng với nước). Cùng một lúc tiến hành tương tự với mẫu trắng với 30ml KOH trong etanol (hút chính xác).
Ngay sau khi xà phòng hóa hoàn toàn, pha loãng mỗi bình với 20ml nước đun sôi để nguội, thêm vào mỗi bình 1ml dung dịch phenolphthalein 1% và định lượng bằng dung dịch HCl 0,5 N chuẩn cho đến khi mất màu. Hiệu số ml giữa dung dịch axit HCl 0,5N đã dùng để chuẩn độ mẫu trắng và mẫu thử là số ml dung dịch KOH 0,5N dùng để xà phòng hóa các ester và trung hòa các acid tự do có trong mẫu thử.
Lặp lại thí nghiệm 2 lần lấy giá trị trung bình.
Chỉ số xà phòng tính bằng công thức:
2
5, 61* * (C a b)
X m
Trong đó:
C: Nồng độ KOH trong etanol dùng trong phản ứng xà phòng hóa (N) 5,61: Số mg KOH tương ứng với 1 ml dung dịch KOH 0,5N.
a: Số ml dung dịch HCl 0,5N sử dụng trong mẫu trắng.
b: Số ml dung dịch HCl 0,5N sử dụng trong cân thử.
m: Khối lượng tinh dầu đã cân (g).
3.4.7. Xác định chỉ số ester:
Chỉ số ester là số mg KOH cần thiết để xà phòng hóa ester có trong 1g chất thử.
Chỉ số ester tính bằng công thức:
1 2
3 X X
X
Trong đó:
X1: Chỉ số axit.
X2: Chỉ số xà phòng.