Xác định HMF bằng phương pháp trắc quang

www.trungtamtinhoc.edu.vn
ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH
KHẢO SÁT VÀ TỐI ƯU HÓA QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH
HYDROMETHYLFURFURAL BẰNG PHƯƠNG PHÁP
TRẮC QUANG VỚI THUỐC THỬ P – TOLUIDIN VÀ
AXIT BABITURIC
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
GVHD: Th.S Trần Nguyễn An Sa
SVTH: Phan Văn Vĩnh
Lớp: DHPT6
Khóa: 2010 - 2014
1
www.trungtamtinhoc.edu.vn
NỘI DUNG
2
1. Tổng quan lý thuyết
1.1. Tổng quan về hydroxymethylfurfural (HMF)
1.2. Phương pháp trắc quang
1.3. Các phương pháp xác định
2. Mục tiêu nghiên cứu
3. Kết quả và thảo luận
3.1. Khảo sát thứ tự phản ứng giữa HMF, p – toluidin và
axit babituric
3.2. Khảo sát ảnh hưởng của thể tích axit babituric đến hợp
chất tạo thành giữa p – toluidin, axit babituric và HMF
www.trungtamtinhoc.edu.vn
NỘI DUNG
3
3.3. Khảo sát ảnh hưởng của thể tích p – toluidinđến hợp
chất tạo thành giữa p – toluidin, axit babituric và HMF

3.4. Khảo sát thời gian phản ứng và bền màuKhảo sát
LOD, LOQ và khoảng tuyến tính
3.5. Đường chuẩn và hiệu suất thu hồi của phương pháp
4. Kết luận và kiến nghị
www.trungtamtinhoc.edu.vn
1.1. Tổng quan về HMF

HMF là chất hữu cơ có thể hòa tan trong dung môi, hay
nước. HMF dạng dung dịch có màu vàng tối.

HMF có tham gia phản ứng: halogen hóa, eter, ester hóa,
oxi hóa, điện hóa.
4
www.trungtamtinhoc.edu.vn
1.1. Tổng quan về HMF

HMF có thể điều chế từ các phản ứng có xúc tác axit –
bazo, xúc tác kim loại.

Trong thực phẩm HMF được hình thành từ sự phân hủy
Glucozo và Fructozo.

HMF có nhiều ứng dụng trong quá trình tổng hợp glycol,
ete, rượu amin và acetal, dialdehydes, dược phẩm, nhiên
liệu sinh học.
5
www.trungtamtinhoc.edu.vn
1.2. Phương pháp trắc quang
6


Nguyên tắc: chuyển cấu tử của chất phân tích thành
hợp chất có khả năng hấp thụ ánh sáng và so màu
với dung dịch chuẩn.

Cơ sở định lượng: dựa vào định luật Lamber - Beer

Các phương pháp: so sánh, thêm chuẩn, đường
chuẩn, vi sai.
www.trungtamtinhoc.edu.vn
1.2. Các phương pháp xác định
7

Xác định HMF bằng phương pháp trắc quang với
thuốc thử p-toluidin

Xác định HMF bằng phương pháp cực phổ

Xác định HMF bằng phương pháp GC/MS

Xác định HMF bằng phương pháp HPLC/DAD

Xác định HMF bằng phương pháp HPLC/PDA
www.trungtamtinhoc.edu.vn
2. Mục tiêu nghiên cứu đề tài
8
Khảo sát và tối ưu hóa quy trình xác định
hydromethylfurfural bằng phương pháp trắc quang với
thuốc thử p – toluidin và axit babituric.
www.trungtamtinhoc.edu.vn
3.1. Thứ tự phản ứng giữa HMF, p – toluidin và

axit babituric
9
www.trungtamtinhoc.edu.vn
10
0
1
2
3
4
200 300 400 500 600 700 800 900 1000
A
nm
2ML C L1.dsp hydroxymethylfufural
VINH=B.dsp axit babituric
1.5ml A1M.dsp p - toluidin
3.1. Thứ tự phản ứng giữa HMF, p – toluidin và
axit babituric
P – toluidin: 320 nm
Axit babituric: 332 nm
HMF: 283 nm
www.trungtamtinhoc.edu.vn
11
0
1
2
3
4
5
200 300 400 500 600 700 800 900 1000
A

nm
1ml A+2mlC.dsp
2mL B 2MLC.dsp
B=A+Cl2.dsp
A=B+Cl4.dsp
3.1. Thứ tự phản ứng giữa HMF, p – toluidin và
axit babituric
P – toluidin + HMF :320 nm
Axit babituric + HMF: 396 nm
Axit babituric + p – toluidin + HMF: 552 nm
p – toluidin + Axit babituric + HMF: 552
nm
www.trungtamtinhoc.edu.vn
12
Thứ tự phản ứng giữa HMF, p – toluidin và axit
babituric:

Không ảnh hưởng tới phản ứng tạo thành hợp
chất giữa giữa HMF, p – toluidin và axit
babituric

Hợp chất tạo thành phải có mặt của 3 chất p –
toluidin, axit babituric và HMF
3.1. Thứ tự phản ứng giữa HMF, p – toluidin và
axit babituric
www.trungtamtinhoc.edu.vn
3.2. Khảo sát ảnh hưởng của thể tích axit babituric đến
hợp chất tạo thành giữa p – toluidin, axit babituric và HMF
13
www.trungtamtinhoc.edu.vn

3.2. Khảo sát ảnh hưởng của thể tích axit babituric đến
hợp chất tạo thành giữa p – toluidin, axit babituric và HMF
14
Thể tích tối ưu của axit babituric là 1,8 mL.
www.trungtamtinhoc.edu.vn
3.2 Khảo sát ảnh hưởng của thể tích p - toluidin đến hợp
chất tạo thành giữa p – toluidin, axit babituric và HMF
15
www.trungtamtinhoc.edu.vn
16
Thể tích tối ưu của p – toluidin là 2,2 mL.
3.2 Khảo sát ảnh hưởng của thể tích p - toluidin đến hợp
chất tạo thành giữa p – toluidin, axit babituric và HMF
www.trungtamtinhoc.edu.vn
3.2. Thời gian phản ứng và bền màu
17
www.trungtamtinhoc.edu.vn
3.2. Thời gian phản ứng và bền màu
18
Kết quả khảo sát cho thấy thời gian phản ứng hoàn
toàn là 40 giây và thời gian bền màu của hợp chất tạo
thành giữa p – toluidin, axit babituric và HMF là 4 phút.
www.trungtamtinhoc.edu.vn
3.3. LOD, LOQ, khoảng tuyến tính
19
A nền của mẫu trắng là 0,002
www.trungtamtinhoc.edu.vn
3.3. LOD, LOQ, khoảng tuyến tính
20
www.trungtamtinhoc.edu.vn

3.3. LOD, LOQ, khoảng tuyến tính
21
A (N) A tại Cmin LOD LOQ KTT (ppm)
0.002 0.006 0.4 ppm 1.333 ppm 1,5 - 190

www.trungtamtinhoc.edu.vn
3.4. Đường chuẩn và hiệu suất thu hồi
22
Quy trình xây dựng đường chuẩn giống với khoảng tuyến tính
nhưng nồng độ HMF được lấy từ 5 đến 80 ppm.
www.trungtamtinhoc.edu.vn
3.4. Đường chuẩn và hiệu suất thu hồi
23
Quy trình đường chuẩn xây dựng hiệu suất thu hồi:
www.trungtamtinhoc.edu.vn
3.4. Đường chuẩn và hiệu suất thu hồi
24
Clt V hút (mL)
Mật độ
quang A
Hiệu suất
(H)
20,68
2
0,016 20,75 100,3
103,40 0,159 103,13 99,7
206,80 0,335 204,50 98,9
Kết quả khảo sát hiệu suất thu hồi của phương pháp cho
hiệu suất trung bình 99,6 (%) với R2 = 0.9991 có thể
thấy rằng đường chuẩn này có nồng độ từ 5 – 80 ppm

đạt yêu cầu định lượng.
Ctt (ppm)
www.trungtamtinhoc.edu.vn
4. Kết luận
25

Thứ tự các chất thêm vào không ảnh hưởng đến độ hấp thu
của hợp chất tạo thành giữa p – toluidin, axit babituric và
HMF.

Thể tích tối ưu của p - toluidin là 2,2 mL, của axit babituric là
1.8 mL.

Thời gian phản ứng hoàn toàn là 40 giây và thời gian bền
màu của phức là 4 phút.

LOD của phương pháp là 0.4 ppm, LOQ là 1.333 ppm,
khoảng nồng độ tuyến tính là 1.5 – 190 ppm.

Hiệu suất thu hồi của phương pháp là 99,8 (%).
λ