Phúc trình Thực tập phân tích kỹ thuật

Phúc trình thực tập Phân tích kỹ thuật – TN322

BÀI 1: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CO2 VÀ ACID
TRONG NƯỚC GIẢI KHÁT
I. Xác định hàm lượng CO2
1. Nguyên tắc
Cho CO2 của nước ngọt kết hợp với Na2CO3 theo phản ứng sau:
Na2CO3 + CO2 + H2O → 2NaHCO3
Na2CO3 thừa sẽ được chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn acid với phenolphthalein
làm chất chỉ thị màu.
Phải chuẩn bị sẵn 1 chai nước ngọt trong ngăn đá tủ lạnh trước khi tiến
hành thí nghiệm 1 giờ.
2. Tiến hành thí nghiệm
−
Cho 25 mL dung dịch Na2CO3 0.2 N vào bình tam giác 600 mL. Lấy chai nước
ngọt trong tủ lạnh (đã được làm lạnh ở 0℃), dùng pipet hút thật nhanh 25 mL cho
vào bình tam giác trên. Khi hút nước ngọt, cẩn thận để tránh mất khí CO2. Khi cho
nước ngọt vào dung dịch Na2CO3 phải nhúng đầu pipet vào sâu trong dung dịch và
cho nước ngọt chảy từ từ để CO2 của nước ngọt kết hợp với Na2CO3 thành NaHCO3.
Sau đó thêm nước cất đun sôi để nguội cho đủ 350 mL.
−
Cho thêm 5 giọt thuốc thử phenolphthalein vào và chuẩn độ với dung dịch HCl
0.2 N cho đến khi màu của dung dịch mất hoàn toàn. Ghi nhận thể tích N1.
−
Trong trường hợp này, chỉ chuẩn độ được một Na của muối carbonate, do đó
dung dịch chuẩn carbonate trên, tính đương lượng gam bằng phân tử gam.
−
Lấy 1 cốc 250 mL đổ hết phần nước ngọt còn lại trong chai vào và đem đuổi
CO2 bằng máy khuấy từ.
−
Làm tương tự một mẫu trắng với 25 mL nước ngọt đã loại CO2 tự do hoàn

toàn.
−

Tính kết quả hàm lượng CO2 trong mẫu nước ngọt (gCO2/ 100ml nước ngọt).

II. Xác định hàm lượng acid
−
Lấy 100 mL nước ngọt đã loại CO2 cho vào bình tam giác 250 mL. Thêm 5
giọt phenolphthalein 1%, chuẩn độ với dung dịch NaOH 0.1 N đến khi xuất hiện màu
hồng. Ghi nhận thể tích NaOH đã dùng.
1


Phúc trình thực tập Phân tích kỹ thuật – TN322

−
Để dễ nhìn thấy màu, dùng 1 bình tam giác khác cũng cho vào 100 mL nước
ngọt và 5 giọt thuốc thử phenolphthalein 1% làm bình so sánh.
−
Tính hàm lượng acid trong mẫu nước ngọt.
III. Kết quả
1. Xác định hàm lượng CO2
Thể tích HCl 0.2 N dùng để chuẩn độ mẫu trắng: 0.8 mL
Thể tích HCl 0.2 N dùng để chuẩn độ mẫu thật: 1.8 mL
Na2CO3 + CO2 + H2O → 2NaHCO3
Na2CO3 dư + HCl → NaCl + H2O + CO2
Hàm lượng Na2CO3 dư sau khi phản ứng với CO2:
(1.8 − 0.8)𝑚𝐿 × 0.2𝑚𝑜𝑙/𝐿 = 0.2 𝑚𝑚𝑜𝐿
Hàm lượng Na2CO3 ban đầu:
0.2𝑚𝑜𝑙/𝐿 × 25𝑚𝐿 = 5 𝑚𝑚𝑜𝑙

Hàm lượng CO2 có trong 100 mL mẫu:
(5.0 − 0.2)𝑚𝑚𝑜𝑙
× 44𝑔/𝑚𝑜𝑙 × 100𝑚𝐿 = 𝟎. 𝟖𝟒𝟒𝟖 𝒈 𝒕𝒉𝒆𝒐 𝑪𝑶𝟐
25𝑚𝐿
2. Xác định hàm lượng acid
Thể tích NaOH 0.1 N dùng để chuẩn độ: 24.7 mL
Hàm lượng acid có trong 100 mL mẫu nước ngọt:
0.1𝑁 × 24.7𝑚𝐿
= 𝟎. 𝟎𝟐𝟒𝟕 𝑵
100𝑚𝐿

2


Phúc trình thực tập Phân tích kỹ thuật – TN322

Bài 2: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG TỔNG SỐ
TRONG MẪU NƯỚC NGỌT BẰNG PHƯƠNG PHÁP BERTRAND
1. Nguyên tắc
−
Các loại đường trong mẫu thực phẩm được chuyển thành đường đơn, có tính
khử.
−
Các loại đường khử như glucose phản ứng với Cu(OH)2 ở môi trường kiềm
mạnh, tạo Cu2O có màu đỏ gạch. Số lượng Cu2O tương ứng với số lượng gluside khử
oxy.
RCHO + 2Cu(OH)2

→

RCOOH + Cu2O + 2H2O

−
Cu2O có tính chất khử mạnh, tác dụng với Fe3+ làm cho muối sắt này chuyển
sang Fe2+ trong môi trường acid.
Cu2O + Fe2(SO4)3 + H2SO4

→

2CuSO4 + H2O + 2FeSO4

−
FeSO4 có tính khử tác dụng với KMnO4 là chất oxy hóa, do đó dùng KMnO4
để chuẩn độ FeSO4 trong môi trường acid.
10FeSO4 + 8H2SO4 + 2KMnO4

→ K2SO4 + 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + 8H2O

−
Từ số mol KMnO4 0.1 N dùng để chuẩn độ FeSO4 hình thành, tra bảng số gam
đường glucose, maltose, latose hoặc saccarose, nhân với hệ số pha loãng, ta tính được
hàm lượng đường trong thực phẩm.
2. Tiến hành thí nghiệm
a. Chuẩn bị mẫu thử
−
Đầu tiên, tiến hành thủy phân saccarose bằng cách lấy 10 mL dung dịch nước
ngọt + 10 mL nước cất + 1 mL HCl đậm đặc cho vào bình tam giác 100 mL. Đặt
bình vào trong nồi cách thủy (nước đã đun nóng đến 75oC). Đun cách thủy khoảng
20 phút. Lấy ra. Làm nguội nhanh chóng với vòi nước chảy. Trung hòa dung dịch
bằng NaOH 10%, với phenolphthalein tới trung tính. Làm nguội đến nhiệt độ phòng.

−
Chuyển dung dịch đã thủy phân sang bình định mức 100 mL. Khử tạp chất
bằng cách thêm vào 5 mL dung dịch (CH3COO)2Pb hay (CH3COO)2Zn, sau đó kết
tủa lại (CH3COO)2Pb hay (CH3COO)Zn dư bằng 5 mL dung dịch Na2SO4 bão hòa
và thêm nước cất cho vừa đủ 100 mL. Lọc lấy dịch lọc dùng để xác định hàm lượng
đường.
3


Phúc trình thực tập Phân tích kỹ thuật – TN322

b. Xác định hàm lượng đường
−

Cho vào bình nón 250 mL:
10 mL dung dịch Fehling A + 10 mL dung dịch Fehling B

−
sôi.

Cho tiếp 5 mL dịch lọc đã chuẩn bị ở trên vào khoảng 20 mL nước cất. Đun

−

Giữ cho sôi đúng 2 phút kể từ khi bắt đầu sôi lại.

−
Lấy bình ra và nghiêng cho cặn Cu2O lắng xuống. Dung dịch bên trên lớp cặn
phải có màu xanh của Cu(OH)2. Nếu dung dịch bên trên có màu lục, vàng hoặc nâu,
nghĩa là không đủ lượng đồng cần thiết, phải làm lại và lấy một lượng dịch lọc ít hơn,

cuối cùng cũng thêm nước cất cho toàn bộ khoảng 50 mL.
−
Khi kết tủa Cu2O lắng xuống, gạn lấy phần nước bên trên và lọc qua phễu.
Cho nước đã đun sôi vào bình nón và tiếp tục gạn lọc cho vào phễu cho đến khi nước
trong bình nón hết màu xanh. Trong quá trình gạn lọc, chú ý tránh đừng để cho kết
tủa rơi vào phễu và luôn giữ một lớp nước đun sôi trên mặt kết tủa trong bình nón và
trong phễu.
−
Lần gạn lọc cuối cùng, gạn hết nước và cho ngay vào bình nón 15 mL dung
dịch Fe2(SO4)3 để hòa tan kết tủa Cu2O. Tráng bình nón và rửa phễu bằng 15 mL
dung dịch Fe2(SO4)3 cho đến khi không còn vết Cu2O trong bình nón và trong phễu.
Hút xuống bình lọc và tráng rửa lại bằng nước cất đun sôi, hút cả xuống bình lọc.
−
Lấy bình lọc ra và chuẩn độ dung dịch sắt (II) hình thành bằng dung dịch
KMnO4 0.1 N cho tới khi xuất hiện màu hồng nhạt vững bền trong 15 giây.
−
Ghi nhận thể tích KMnO4 0.1 N đã dùng và đem tra ở bảng để có lượng đường
khử theo yêu cầu.
3. Kết quả
Tính toán hàm lượng đường toàn phần biểu thị bằng đường glucose hoặc
đường nghịch chuyển (g) trong 100 g thực phẩm, tính bằng cơng thức:

X=

G1 × 100
× đợ pha loãng
G × 1000

4

Phúc trình thực tập Phân tích kỹ thuật – TN322

Trong đó:
G1 = trọng lượng đường nghịch chuyển hoặc đường glucose (mg) tương ứng với số
mL KMnO4 0.1 N đọc ở trong bảng.
G = Trọng lượng thực phẩm cân lúc đầu, tính bằng gam.

Nguồn:

Thể tích KMnO4 0.1 N đã dùng để chuẩn độ Fe2+ = 11 mL
Tra bảng ta có được lượng đường nghịch đảo là 36 mg = G1
Trọng lượng thực phẩm ban đầu là 100 g
Ta có:
36𝑚𝑔 × 100
G1 × 100
X=
× đợ pha loãng =
× 10 = 𝟎. 𝟑𝟔%
G × 1000
100𝑔 × 1000

5


Phúc trình thực tập Phân tích kỹ thuật – TN322

Bài 3: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NITO TOÀN PHẦN
TRONG MẪU NƯỚC MẮM BẰNG PHƯƠNG PHÁP KJELDAHL
1. Nguyên tắc

Vô cơ hóa thực phẩm bằng H2SO4 đậm đặc và chất xúc tác. Dùng một kiềm
mạnh NaOH đẩy NH3 từ muối (NH4)2SO4 hình thành ra thể tự do. Định lượng NH3
tự do bằng một acid.
2. Tiến hành thí nghiệm
a. Vô cơ hóa
−
Hút chính xác 1 mL nước mắm cho vào bình tam giác 100 mL, thêm 10 mL
dung dịch H2SO4 đậm đặc và khoảng 2 g chất xúc tác.
−
Đặt bình tam giác lên bếp cát, đun cho đến khi bốc hơi và hình thành khói
trắng SO2, đun sôi cho đến khi dung dịch trong suốt không màu hoặc có màu xanh
lơ của CuSO4 (khoảng 90 phút). Để nguội.
b. Chưng cất và chuẩn độ mẫu
−

Chưng cất amoni (NH3).

−
Lấy vào bình hứng (bình tam giác 250 mL) 25 mL dung dịch acid boric 5%,
thêm khoảng 5 giọt hỗn hợp chỉ thị màu (bromocresol xanh – methyl đỏ); sau đó nhỏ
từng giọt dung dịch NaOH 0.1 M cho đến khi dung dịch có màu đỏ tía nhạt (pH
khoảng 5). Đặt bình hứng dưới ống sinh hàn (nhúng đuôi ống sinh hàn vào dung dịch
acid boric khoảng 2 mm).
−
Chuyển dung dịch mẫu vào ống chưng cất 250 mL, tráng bình chứa mẫu bằng
nước cất, dồn vào ống chưng cất. Cho hệ thống làm lạnh hoạt động (mở van nước).
Cài đặt các thông số của máy chưng cất. Tiến hành chưng cất amoni. Sau khi kết thúc
quá trình chưng cất, hạ thấp bình hứng, tia rửa đuôi ống sinh hàn vào bình hứng, để
nguội.
Chuẩn độ

Chuẩn độ amon tetraborax bằng dung dịch acid tiêu chuẩn H2SO4 0.1 N, lắc
liên tục cho đến khi màu của dung dịch chuyển từ xanh sang tía nhạt.

6


Phúc trình thực tập Phân tích kỹ thuật – TN322

3. Kết quả
Thể tích dung dịch H2SO4 0.1 N dùng để chuẩn độ là:
Vblank = 2.2 mL; V1 = 20.6 mL; V2 = 26.5 mL
Vtb = 21.35 mL
Hàm lượng của N có trong mẫu phân tích:
21.35𝑚𝐿 × 0.1𝑁
𝒎𝒈
× 14 = 𝟎. 𝟏𝟗𝟗
𝑡ℎ𝑒𝑜 𝑁
150𝑚𝐿
𝑳

7


Phúc trình thực tập Phân tích kỹ thuật – TN322

Bài 4: ĐỊNH LƯỢNG NITƠ FORMOL
1. Nguyên tắc
Các acid amin trong dung dịch nước thì trung tính, không những do 2 nhóm
hóa chức acid (-COOH) và amin (-NH2) trung hòa lẫn nhau, mà còn do cả hai nhóm
hóa chức ấy đều yếu, quá trình điện ly rất kém. Khi gặp formol, nhóm -NH2 kết hợp

với formol làm nhóm methylenic N=CH2 mất tính chất kiềm, do đó tính chất acid
của nhóm -COOH nỗi bật lên và có thể định lượng được bằng một chất kiềm với
phenolphthalein làm chất chỉ thị màu.

Chú ý:
Các muối amoni, thí dụ NH4Cl, ở dung dịch trung tính, khi gặp formol cũng
làm cho dung dịch trở thành acid, do hình thành hexamethylen tetramin và HCl, theo
phản ứng:
4NH4Cl + 6CH2O → (CH2)6N4 + 6H2O + 4HCl
Do đó cũng định lượng được bằng một chất kiềm.
Tóm lại:
−

Nếu trong chất thử có acid amin thì nito formol là nito amin.

−
Nếu trong chất thử có cả acid amin lẫn muối amoni thì nito formol là tổng của
nito acid amin và nito amoni. Muốn có nito acid amin, phải lấy nito formol trừ đi
nito amoni.
−
Đây là trường hợp một acid yếu được định lượng bằng một chất kiềm mạnh,
nên điểm tương đương phải ở pH kiềm (pH 9 – 9.5), do đó phản ứng kết thúc khi
phenolphthalein chuyển sang màu đỏ tươi (chứ không phải màu hồng (pH = 8.3) như
thông thường).
2. Tiến hành thí nghiệm
Hút chính xác 10 mL nước mắm cho vào bình định mức 100 mL, thêm 50 mL
nước cất, lắc mạnh trong 10 phút để hòa tan. Cho thêm 5 giọt phenolphthalein,
khoảng 2 g BaCl2 và từng giọt Ba(OH)2 cho đến khi có màu hồng nhạt, sau đó thêm
8

Phúc trình thực tập Phân tích kỹ thuật – TN322

5 mL Ba(OH)2 để kết tủa các muối phosphate và carbonate. Cho nước cất vừa đủ 100
mL. Lắc đều và lọc.
Lấy 25 mL dung dịch lọc cho vào bình nón với 20 mL dung dịch formol trung
tính. Chuẩn độ bằng NaOH 0.2 N cho đến khi có màu đỏ tươi (pH 9.0 – 9.5).
3. Kết quả
Thể tích NaOH 0.2 N dùng để chuẩn độ:
V1 = 23.3 mL; V2 = 23.2 mL; V3 = 23.3 mL
Vtb = 23.3 mL
Hàm lượng Nito formol trong 1000 mL chất thử:
g
100 × 1000
Nito formol ( ) = 0.0028 (g) × n ×
L
25𝑉
100 × 1000
= 0.0028𝑔 × 23.3𝑚𝐿 ×
= 𝟐𝟔. 𝟎𝟗𝟔 𝒈/𝑳
25𝑚𝐿 × 10𝑚𝐿
Trong đó:
0.0028 g là tổng số gam nito tương ứng với 1 mL NaOH 0.2 N;
n là số mL NaOH 0.2 N sử dụng;
V là số mL chất thử.
Chú thích:
−
Nếu trong chất thử có các muối phosphate hoặc carbonate, các muối này sẽ
làm dung dịch trở thành dung dịch đệm và pH khó tăng đến 9.0 – 0.5 để chuyển màu,
làm ảnh hưởng đến kết quả, do đó cần phải loại bỏ bằng cách kết tủa với BaCl2 và

Ba(OH)2.
−
Điểm chuyển màu rất khó nhận vì khó xác định lúc nào là chuyển sang màu
đỏ tươi, do đó nên có dung dịch màu đỏ để so sánh. Người ta dùng 100 mL dung
dịch Na2HPO4 0.1 N (có pH = 9.3) trộn đều với 0.5 mL phenolphthalein 1% để có
màu đỏ tươi làm mẫu so sánh màu của điểm tương đương.

9


Phúc trình thực tập Phân tích kỹ thuật – TN322

Bài 6: XÁC ĐỊNH P HỮU HIỆU TRONG PHÂN BÓN
1. Nguyên tắc
−
Hàm lượng P tổng số không phản ánh lượng P trong phân hữu dụng đối với
cây trồng. P được cây trồng hấp thu ở dạng các ion vô cơ như H2PO4-, HPO42- được
gọi là P hữu dụng. Lượng P hữu dụng được xác định thì phụ thuộc vào mỗi phương
pháp trích. Nguyên lý cơ bản của phương pháp trích là lắc mẫu phân với dung dịch
được chọn để hòa tan các thành phần P mà nó hữu dụng đối với rễ cây trồng. Dung
dịch trích mẫu sau đó được phân tích P hòa tan và kết quả này được đánh giá tương
quan với lượng P thật sự được cây trồng hấp thu.
−
Trong bài thí nghiệm này, dung dịch acid citric 2% là dung môi được sử dụng
để xác định phosphore hữu hiệu.
−
Hoàn tan (chiết) các hợp chất phosphore “hữu hiệu’ trong mẫu bằng dung dịch
acid citric 2%, xác định hàm lượng phosphore trong dung dịch chiết bằng phương
pháp trắc quang (sau khi đã phân hủy gốc citrat). Đo màu vàng của phức chất tạo
thành giữa phosphore và vanadomolypdat, hoặc đo màu xanh của molipden do phản

ứng của phosphore với molipdat tạo thành phức đa dị vòng có màu xanh khi bị khử.
Từ đó suy ra hàm lượng phosphore hữu hiệu trong mẫu.
2. Tiến hành thí nghiệm
a. Chiết mẫu
−

Cân 1 ± 0.001 g mẫu (đã được nghiền mịn) cho vào bình tam giác 250 mL

−

Thêm 100 mL dung dịch chiết acid citric 2%

−

Lắc 60 phút (yêu cầu dung dịch chiết và mẫu phải thấm đều)

−
Lọc dung dịch qua phễu khô giấy lọc mịn vào bình tam giác 100 mL, lắc đều
– thu được dung dịch A.
−

Chuẩn bị đồng thời 1 mẫu trắng. Tiến hành đồng nhất điều kiện như mẫu thử.
b. Oxy hóa gốc citrat trong dung dịch A bằng acid HNO3 và H2SO4

−

Lấy chính xác 20 mL dung dịch A cho vào cốc chịu nhiệt 250 mL.

−

Thêm 2 mL H2SO4 1:1 (V/V).

−

Đun sôi nhẹ trên bếp cát khoảng 30 phút.

−

Thêm 10 mL HNO3 đậm đặc.
10


Phúc trình thực tập Phân tích kỹ thuật – TN322

−
Đun sôi nhẹ trên bếp cát đến gần cạn (không được để cạn khô), có khói SO2
bay ra, dung dịch mất màu nâu. Để nguội.
−

Thêm 10 mL nước cất, đun sôi 5 phút.

−
Chuyển sang bình định mức 50 mL, thêm nước cất đến vạch định mức, lắc
đều. Gọi đây là dung dịch B để xác định phosphore.
c. Lập đường chuẩn và vẽ đồ thị đường chuẩn P
−
Pha loãng dung dịch P gốc có nồng độ 100 mg/L thành dung dịch P có nồng
độ 5 mg/L.
−
Dùng pipet hút lần lượt các thể tích dung dịch chuẩn sau P 5 mg/L vào 6 bình

định mức 50 mL theo thứ tự đánh số từ 0 đến 6.
Bình Thể tích hút (mL) Nồng độ (mg/L)
0

0

0

1

1

0.1

2

2

0.2

3

4

0.4

4

6

0.6

5

8

0.8

−
Thêm một giọt phenolphthalein, trung hòa acid dư bằng từng giọt NH4OH
10% đến khi dung dịch chuyển màu hồng nhạt, sau đó acid hóa bằng vài giọt HCl
10% cho đến hết màu.
−
Thêm 8 mL dung dịch vanadomolypdat, thêm nước cất đến vạch định mức 50
mL lắc trộn đều. Để yên 20 phút cho ổn định màu.
−

Đo mật độ quang tại bước sóng 880 nm.

−

Lập đường chuẩn.
d. Đo dung dịch mẫu (trong dung dịch B)

−
Lấy 2 mL dung dịch B từ bình định mức 50 ml cho vào bình định mức 100
mL.
−
Tiếp tục lấy 1 mL dung dịch B từ bình định mức 100 mL cho vào bình định
mức 50 mL.

11


Phúc trình thực tập Phân tích kỹ thuật – TN322

−
Thêm 1 giọt phenolphthalein, trung hòa acid dư băng từng giọt NH4OH 10%
đến khi dung dịch chuyển màu hồng nhạt, sau đó acid hóa bằng vài giọt HCl 10%
cho đến hết màu.
−
Thêm 8 mL dung dịch vanadomolypdat, thêm nước cất đến vạch định mức 50
mL lắc trộn đều. Để yên 20 phút cho ổn định màu.
−

Đo mật độ quang tại bước sóng 880 nm.

−
đo.

Căn cứ vào đường chuẩn xác định được nồng độ phosphore trong dung dịch

3. Kết quả
a. Dãy chuẩn
Thể tích hút (mL)

Nồng độ (mg/L)

Mật độ quang

0

0

0

0

1

1

0.1

0.0792

2

2

0.2

0.1586

3

4

0.4

0.2632

4

6

0.6

0.3854

5

8

0.8

0.4902

Bình

Biểu đồ biểu thị mối quan hệ giữa nồng độ
và mật độ quang
0.6
y = 0.6032x + 0.0183
R² = 0.995

Mật độ quang

0.5
0.4

0.3
0.2
0.1
0
0

0.2

0.4

0.6
Nồng độ

12

0.8

1


Phúc trình thực tập Phân tích kỹ thuật – TN322

Từ đồ thị trên ta có được phương trình sau:
𝐴 = 0.6032𝐶 + 0.0183
b. Xác định nồng độ phosphore trong dung dịch B
Hàm lượng phosphore hữu hiệu theo phần trăm được tính theo cơng
thức sau:
𝐶𝑥 × 𝑉4 × 𝑉2 × 𝑉 × 100
%𝑃 =
1000 × 𝑉3 × 𝑉1 × 𝑚 × 100

Trong đó:
Cx là nồng độ phosphore tìm được trên đường chuẩn (mg/L)
m là khối lượng mẫu cân đem chiết (g)
V là thể tích dung dịch chiết (100 mL dung dịch A)
V1 là thể tích dung dịch lấy để oxy hóa (20 mL)
V2 là thể tích dung dịch sau oxy hóa (50 mL)
V3 là thể tích dung dịch B lấy để lên màu (1 mL)
V4 là thể tích bình lên màu (50 mL)
100/1000: Các hệ số quy đổi
Hàm lượng phosphore hữu hiệu quy đổi về phần trăm P2O5 được tính
theo công thức sau:
%𝑃2 𝑂5 = %𝑃 × 2.291
Với 2.291 là hệ số quy đổi từ P sang P2O5
A

Cx

%P

%P2O5

Mẫu 1

0.4208

0.6672

8.340

19.11

Mẫu 2

0.4212

0.6679

8.349

19.13

Hệ số pha loãng

10

13