XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SẮT TRONG CÂY RAU MUỐNG, RAU LANG, CẢI XANH

GVHD : Ths. Lâm Thị Mỹ Linh Khóa luận tốt
nghiệp T
2010
A. PHẦN MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Rau cải nói chung là thực phẩm không thể thiếu trong bữa ăn hàng ngày của
các gia đình. Chúng cung cấp cho con người nhiều loại vitamin, các chất khoáng…
trong các loại rau gia vị còn có chất kháng sinh, các axit hữu cơ, các chất thơm…Việc
sử dụng các loại rau cải trong ăn uống hằng ngày không những cung cấp các chất dinh
dưỡng cần thiết, mà nó còn có tác dụng ngăn ngừa một số bệnh nguy hiểm cho nhân
loại.
Nước ta nhờ có điều kiện thời tiết thuận lợi nên trồng rau cải được quanh năm.
Trong đó có các loại rau ăn lá, rau ăn củ, rau cải như : rau muống, rau lang, cải xanh
…là các loại rau rẻ tiền, dễ trồng, phổ biến khắp nơi. Trong các loại rau cải kể trên có
chứa protein, lipid, cacbonhydrat, chất xơ, vitamin C, tiền vitamin A, các vi chất Ca,
Mg, Fe…có tác dụng ngăn ngừa và chữa khỏi một số bệnh như táo bón, nhuận trường,
tiểu gắt, giải độc, tính mát…
Đặc biệt theo nghiên cứu của các nhà khoa học, các loại rau xanh (ăn lá), rau cải
có chứa hàm lượng sắt tương đối cao. Chất sắt được dự trữ trong hemoglobin và
myoglobin – 2 tế bào protein máu đỏ có nhiệm vụ vận chuyển oxi đến các mô và cơ
trong cơ thể. Đây là chất cần thiết để duy trì hoạt động của hệ thống miễn dịch, duy trì
các cơ bắp và điều chỉnh sự phát triển của tế bào. Vì thế hấp thụ đủ lượng sắt trong bữa
ăn hàng ngày là rất quan trọng.
Tuy nhiên việc sử dụng các loại rau, cải kể trên trong bữa ăn hàng ngày để bổ
sung lượng sắt lại chưa thực sự phổ biến . Vì vậy việc xác định hàm lượng sắt trong rau
xanh để làm căn cứ khoa học cho việc sử dụng rau, cải bổ sung lượng sắt hàng ngày
không những được quan tâm nhiều ở nước ta mà còn ở rất nhiều nước trên thế giới.
Với những lý do trên, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài : “XÁC ĐỊNH HÀM
LƯỢNG SẮT TRONG CÂY RAU MUỐNG, RAU LANG, CẢI XANH”
2. KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
2.1. Khách thể nghiên cứu

Khách thể nghiên cứu của tôi là cây rau muống, rau lang , cải xanh được thu
mua ở các chợ : Mỹ Phước, Mỹ Bình, Mỹ Long, Mỹ Xuyên thuộc địa bàn thành phố
Long Xuyên, tỉnh An Giang.
1 SV thực hiện : Huỳnh Thị Kim Chi
GVHD : Ths. Lâm Thị Mỹ Linh Khóa luận tốt
nghiệp T
2010
2.2. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là hàm lượng sắt trong cây rau muống, rau lang, cải xanh.
3. MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI
3.1. Mục đích của đề tài
- Góp phần tìm hiểu thêm công dụng của cây rau muống, cải xanh, rau lang
- Góp phần tìm hiểu thêm về tác dụng của sắt đối với sức khỏe của con người.
- Góp phần tìm hiểu thêm về quy trình xác định hàm lượng sắt có trong cây rau
xanh
- Cung cấp kinh nghiệm quý báu khi xác định hàm lượng kim loại trong rau, cải.
3.2. Nhiệm vụ của đề tài
Khi nghiên cứu đề tài tôi sẽ giải quyết các nhiệm vụ sau :
- Giới thiệu chung về rau, cải nói chung và rau muống, cải xanh, rau lang nói
riêng.đến sức khỏe con người
- Lập quy trình xác định hàm lượng sắt từ rau muống, rau lang, cải xanh, từ đó
tiến hành xác định hàm lượng sắt trong các loại rau, cải trên.
- Báo cáo kết quả thực nghiệm.
4. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
4.1. Nội dung
Nghiên cứu và lập quy trình xác định hàm lượng sắt có trong cây rau muống, cải
xanh, rau lang. Đưa ra những khuyến cáo về việc sử dụng rau xanh để bổ sung chất sắt
cho cơ thể.
4.2. Thực nghiệm
Tiến hành nghiên cứu và xác định hàm lượng sắt bằng phương pháp so màu

trong điều kiện của phòng thí nghiệm của trường Đại học An Giang
5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
5.1. Lý thuyết
- Đọc và nghiên cứu tài liệu về các vấn đề có liên quan đến thành phần, công
dụng của các loại rau, cải đến sức khỏe con người
- Tìm hiểu các tính chất của sắt, thuốc thử hiện màu với sắt cũng như tác dụng
của sắt đối với cơ thể con người.
- Nghiên cứu các tài liệu có liên quan đến phương pháp phổ hấp thu cùng với
các tài liệu phục vụ cho việc thực hiện đề tài nghiên cứu.
2 SV thực hiện : Huỳnh Thị Kim Chi
GVHD : Ths. Lâm Thị Mỹ Linh Khóa luận tốt
nghiệp T
2010
5.2. Thực nghiệm
- Với các hóa chất và nguyên liệu cần thiết, tôi tiến hành xác định hàm lượng sắt
theo quy trình đã lập.
- Xác định hàm lượng sắt thu được bằng phương pháp phổ hấp thu phân tử.
6. ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI
- Giúp hiểu rõ hơn về tác dụng của rau, cải nói chung đối với sức khỏe con
người và các thành phần có trong các loại rau, cải kể trên.
- Biết được tác dụng của sắt đối với sức khỏe con người trong việc phòng và
chữa một số bệnh.
- Lập được quy trình xác định hàm lượng sắt trong rau, cải trong phạm vi phòng
thí nghiệm – trường Đại học An Giang.
- Xác định được hàm lượng sắt trong rau, cải bằng phương pháp phổ hấp thu
phân tử (phương pháp so màu).
- Làm tài liệu tham khảo cho các quy trình xác định hàm lượng sắt trong rau, cải
trong phòng thí nghiệm.
7. CÁI MỚI CỦA ĐỀ TÀI
Xác định hàm lượng sắt trong rau, cải bằng phương pháp phổ hấp thu khả kiến

(UV – VIS) (phương pháp so màu).
8. THỜI GIAN THỰC HIỆN
Tháng 10/2009 đến tháng 4/2010
9. CẤU TRÚC CỦA ĐỀ TÀI
Gồm 3 phần :
A. PHẦN MỞ ĐẦU
B. PHẦN NỘI DUNG
Chương I. Tổng quan
Chương II. Cơ sở lý thuyết
Chương III. Thực nghiệm
C. PHẦN KẾT LUẬN
3 SV thực hiện : Huỳnh Thị Kim Chi
GVHD : Ths. Lâm Thị Mỹ Linh Khóa luận tốt
nghiệp T
2010
B. PHẦN NỘI DUNG
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN
I.1. SỰ QUAN TRỌNG CỦA CÂY RAU, CẢI
Thành phần dinh dưỡng của rau : Rau chứa nhiều nước, từ 70 – 95%. Lượng
chất bột, đường, chất đạm, chất béo trong rau không đáng kể so với các loại thực phẩm
khác, do đó rau là thức ăn không có giá trị năng lượng cao. Tuy nhiên, rau là nguồn
thức ăn bổ sung vitamin và chất khoáng quan trọng nhất. Bảng so sánh thành phần dinh
dưỡng trong bảng 1
I.1.1. Chất khoáng
Hợp chất khoáng trong rau chứa nhiều ion kiềm, do đó giúp trung hòa pH trong
máu và dịch tế bào. Các chất khoáng quan trọng mà rau cung cấp cho cơ thể như canxi,
kali, sắt, iot… Can xi cần cho sự phát triển của tế bào xương, chứa nhiều trong rau cải
và rau ăn lá. Kali tham gia điều khiển quá trình trao đổi nước trong cơ thể, có nhiều
trong cà chua, rau đậu. Chất sắt tuy cơ thê có nhu cầu ít nhưng giá trị sinh học của nó
rất lớn vì sắt là thành phần cấu tạo của hồng huyết cầu, do đdó sắt giúp ngăn chặn bệnh

thiếu máu. Sắt chứa nhiều trong các loại rau có màu xanh đậm, rau cải…
I.1.2. Vitamin
Các vitamin quan trọng chứa trong rau gồm có :
- Vitamin A : có nhiều trong cà rốt, ớt, bí đỏ, cải bó xôi, cải rổ, cần tây, cà chua…
Thiếu vitamin A trẻ em chậm lớn và bị bệnh mù mắt.
- Vitamin B (thiamin, riboflavin và niacin) : chứa nhiều trong lá ớt, đậu đũa,
khoai tây…Vitamn B cần cho sự chuyển hóa chất bột đường và ngăn chặn bệnh
thiếu máu.
- Vitamin C : chứa nhiều trong ớt, cà chua, cải bắp, cải bông, rau dền, dưa leo, rau
muống, cần tây…Vitamin C giúp cơ thể đề kháng cảm lạnh, cảm cúm, hấp thụ
chất sắt, ngăn chặn bệnh phù thủng.
I.1.3. Chất xơ
Chất xơ trong rau ở dang cellulose và chiếm phần lớn lượng chất khô. Tuy cơ
thể không tiêu hóa được chất xơ nhưng chất này làm tăng thể tích tiếp xúc của thức ăn
với dịch tiêu hòa, giúp cho việc tiêu hóa được dễ dàng. Chất xơ còn kích thích ruột co
bóp và tiết dịch tiêu hóa, giúp cơ thể chống bệnh táo bón.
4 SV thực hiện : Huỳnh Thị Kim Chi
GVHD : Ths. Lâm Thị Mỹ Linh Khóa luận tốt
nghiệp T
2010
I.1.4. Chất đạm
Một số rau có hàm lượng chất đạm cao như rau muống, đậu hòa lan non, nấm,
bồ ngót…Việc cung cấp chất đạm từ rau không quan trọng ở nước các nước phát triển
nhưng có ý nghĩa rất lớn ở các nước nghèo có tỉ lê dân thiếu đạm cao.
I.1.5. Vị thuốc
Nhiều loại rau chứa nhiều chất dược tính dùng làm vị thuốc trong đông và tây y
như :
- Tỏi chứa chất fitoxit giúp dễ tiêu, trị ho và rối loạn tiêu hóa. Từ tỏi chiết xuất
được chất kháng sinh alixin.
- Cải bắp chứ vitamin U giúp chữa loét bao tử.

- Bồ ngót chứa papaverin giúp an thần, gây ngủ.
- Hành có tính tán hàn, thông khí, tiêu thực, dùng trị cảm lạnh, ăn khó tiêu.
Theo nghiên cứu của FAO/World Bank (tổ chức lương thực thế giới/ngân hàng
thế giới) về tình hình nông nghiệp và thực phẩm nước ta và thông báo của Bộ Y
(1998) thì tình trạng dinh dưỡng của người Việt Nam rất thấp. Nói chung tình
trạng suy dinh dưỡng do thiếu chất đạm, mắc bệnh bứu cổ, thiếu máu do thiếu
chất sắt, mù mắt do thiếu vitamin A và bệnh do thiếu các khoáng khác còn khá
phổ biến trong nước, nhất là ở các xã nghèo, vùng sâu, vùng xa.
I.2. GIỚI THIỆU VỀ CÂY RAU MUỐNG, RAU LANG, CẢI XANH
I.2.1. Rau muống – Ipomoe reptans (L.) Poir
Tên khác : Ipomoea aquatica Forsk, Phjă boong (Tày)
Mô tả : Cây sống ở nước, mọc bò, bén rễ ở những mấu. Thân hình trụ, rỗng
giữa, có nhiều đốt, đôi khi hình chữ chi. Lá mọc so le, hình mũi tên, dài 7 – 9 cm, rộng
3,5 – 7 cm, hai tai nhỏ ở gốc choãi ra, đầu thuôn nhọn, hai mặt nhẵn gần như cùng
màu, gân gốc 5 – 7; cuống lá dài 3 – 6 cm. Cụm hoa mọc ở kẽ lá gồm 1 – 2 hoa màu
hồng; lá bắc 2; dài hình chén, 5 răng nhọn không đều; tràng hợp hình phễu, 5 cánh hoa
hàn liền; nhị không bằng nhau dính ở gốc tràng; bầu nhẵn. Quả nang, hình cầu; hạt có
lông màu hung
5 SV thực hiện : Huỳnh Thị Kim Chi
GVHD : Ths. Lâm Thị Mỹ Linh Khóa luận tốt
nghiệp T
2010

Hình 1 : Rau muống xanh và rau muống tía
Phân bố : Rau muống có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới châu Á, sau phát triển
rộng rãi ra khắp các vùng nhiệt đới khác, bào gồm cả châu Phi và Trung Mỹ. Hiện nay
rau muống đã trở thành loại rau ăn quan trọng ở hầu hết các nước Đông Nam Á như
Việt Nam, Lào, Campuchia, Thái Lan, Indonesia, Malaysia, Philippin, Trung Quốc và
Đài Loan. Rau muống trồng có nhiều giống (cultivars), trong đó đáng chú ý nhất là loại
rau muống trắng trồng bằng hạt và loại trồng bằng đoạn thân hay ngọn. Trong nhóm

rau muống trồng bằng thân hay ngọn cũng có giống màu trắng (thân, cuống lá màu
trắng xanh), giống màu xanh (thân, cuống lá và lá màu xanh) và giống màu tía (thân,
cuống lá và lá màu xanh). Cả ba giống rau muống này, đều ra hoa, kết quả nhưng
không có hạt.
Ở Việt Nam, tất cả các giống rau muống kể trên đều được trồng rộng rãi ở khắp
các địa phương. Riêng rau muống hạt có nhiều ở các tỉnh phía nam.
Sinh thái : Rau muống là loại cây ưa nước và ưa sáng. Rau muống hạt mặc dù
được trồng trên cạn nhưng đều phải tưới nước thường xuyên. Cây thích nghi cao vói
điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng và ẩm. Nhiệt độ thích hợp cho cây sinh trưởng phát
triển manh từ 23 – 30
0
C; ở dưới nhiệt độ 20
0
C, rau muống sinh trưởng kém Rau
muống có khả năng tái sinh vô tính khỏe. Từ một đoạn thân hay ngọn đem cắm xuống
đất ẩm hoặc bùn đều nhanh chóng phát triển thành khóm rau muống mới. Đặc biệt, sau
khi bị ngắt ngọn chỉ cần sau 5 – 7 ngày, rau muống lại tiếp tục một lứa ngọn mới.
Ngoài ra, rau muống còn có khả năng sống nổi trên mặt nước là do thân hình ống, rỗng
6 SV thực hiện : Huỳnh Thị Kim Chi
GVHD : Ths. Lâm Thị Mỹ Linh Khóa luận tốt
nghiệp T
2010
ở giữa và chính nhờ vào khả năng phát triển chồi nhanh như vậy, cây nhanh chóng tạo
thành từng mảng gọi là rau muống bè. Rau muống bè thường chỉ được gây trồng từ loại
rau muống tía hoặc rau muống xanh.
Thành phần hóa học : 100g phần ăn được của rau muống chứa nước 90,2g,
protein 3,0g, chất béo 0,3g, cacbonhydrat 5,0g, chất xơ 1,0g, tro 1,6g, Ca 81mg, Mg
52mg, Fe 3,3mg, tiền vitamin A 4000 – 10000 đơn vị quốc tế, vitamin C 30 – 130mg.
Rau muống còn chứa lipid 11,4% tính theo trọng lượng khô kiệt.
Công dụng : Rau muống được dùng trị táo bón, đái rắt, làm cho mụn nhọt

chóng sinh sinh da thịt liền miệng, khi bị ngộ độc hoặc say sắn, giã rau muống vắt lấy
nước cốt uống thật nhiều để giải độc, khỏi say. Các giống rau muống nước thường luộc
ngon hơn xào hay ăn sống, giống trồng cạn thường thích hợp với xào hoặc có thể ăn
sống.
Để tăng thêm tính phong phú, trong phạm vi bài nghiên cứu này tôi tiến hành
xác định hàm lượng sắt trong 2 loại rau muống tía (hay còn gọi là rau muống đồng) và
rau muống xanh (hay còn gọi là rau muống Tàu).
I.2.2. Khoai lang – Ipomoea batatas (L.) Lamk
Tên khác : Phiên chư, cam thụ, mắn van (Tày)
Mô tả : Cây thảo, sống lâu năm. Rễ củ mập, hình thoi hoặc gần tròn, màu đỏ,
trắng hoặc vàng (tùy giống). Thân cành mọc bò dài 4 – 5 m, co 1khi đến 7 – 8 m, ít
phân nhánh, lúc đầu có cạnh, sau hình trụ, nhẵn hoặc có lông thưa. Lá mọc so le, có
cuống dài, hình tim, dài 6 – 13 cm, rộng 5 – 9 cm, có khi xẻ 3 – 5 thùy nhọn đầu, mép
nguyên, mặt trên sẫm, mặt dưới nhạt, bấm thấy có nhựa trắng chảy ra
Cụm hoa mọc ở kẽ lá thành xim ít hoa; hoa màu tím nhạt, trắng, đôi khi màu
vàng; dài 5 răng, hình chén; tràng hợp hình phễu; nhị 5, phồng ở gốc và không thò ra
ngoài tràng; bầu nhẵn. Quả rất ít gặp. Mùa hoa : tháng 10 – 12
7 SV thực hiện : Huỳnh Thị Kim Chi
GVHD : Ths. Lâm Thị Mỹ Linh Khóa luận tốt
nghiệp T
2010

Hình 2 : Cây khoai lang : củ, hoa và đọt non của chúng
Phân bố : Ipomoea L. là một chi lớn gồm khoảng 500 loài, phân bố khắp các
vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới ở cả hai bán cầu. Tuy nhiên vùng nhiệt đới châu Mỹ và
châu Phi tập trung nhiều loài nhất. Ở Việt Nam, có 35 loài, khoai lang là loại cây trồng
quen thuộc.
Khoai lang có nguồn gốc từ vùng Nam Mỹ, sau phát triển trồng ra khắp các
vùng nhiệt đới khác. Ở Việt Nam, khoai lang được trồng rộng rãi ở hầu hết các tỉnh,
đặc biệt là các tỉnh trung du Bắc Bộ, miền Trung và Tây Nguyên.

Sinh thái : Khoai lang thuộc loại cây ưa sáng, ưa ẩm nhưng không chịu được
ngập úng. Cây thích nghi cao với điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng và ẩm; sinh trưởng
mạnh trong màu xuân – hè hay hè – thu, đến mùa đông cây tạm ngừng sinh trưởng.
Khoai lang có khả năng tái sinh vô tính khỏe. Từng đoạn khi được vùi xuống đất đều
có thể mọc rễ, ra chồi và phát triển. Rễ của khoai lang thuộc loại rễ chùm, song chỉ có
một số rễ phình ra thành củ, các rễ còn lại chủ yếu làm chức năng dinh dưỡng Các
giống khoai lang trồng ở Việt Nam hiện nay đều có khả năng ra hoa nhưng không thấy
đậu quả.
8 SV thực hiện : Huỳnh Thị Kim Chi
GVHD : Ths. Lâm Thị Mỹ Linh Khóa luận tốt
nghiệp T
2010
Thành phần hóa học : Khoai lang tươi chứa 68% nước, 28,5% glucid, 0,8%
protid, nhiều tinh bột, ít đường khử, maltose, manose, galactose, pentose. Trong quá
trình bảo quản, một phần tinh bột được chuyển hóa thành đường khử, sau đó thành
đường. Qua nghiên cứu một mẫu khoai lang bảo quản trong 5 tháng thấy hàm lượng
tinh bột bị giảm từ 19,1% xuống 14,1% trongkhi đó hàm lượng đường khử như
dextrose và sucrose tăng lên theo thứ tự 0,9 đến 1,7% và 1,9 đến 6,1%
Các chất khoáng là Ca 30, Mn 24, K 373, Na 13, P 49, clo 85, sulfua 26, sắt 0,8
mg/100g, iod 4,5
g / kgµ
và Mn, Cu và Zn.
Ngọn non và lá chứa chất xơ 1,4% và 1,5%. Ca 81,2% và 64%, P 67,3% và
66,3%, sắt 10,37% và 5,82%, caroten 3,61%, thiamin 0,065% và 0,169%, riboflavin
0,173% và 0,297%, niacin 0,94% và 0,89%, acid ascorbic 25% và 28,8mg%.
Hàm lượng vitamin E trong lá là 8,1mg%
Công dụng : Khoai lang được dùng làm thuốc chữa nhuận tràng, táo bón, bệnh
lỵ mới phát, chữa di tinh, đái đục… Củ chứa nhiều tinh bột là phần ngon nhất, có giá
trị dinh dưỡng cao, có thể chế biến thành nhiền món ăn. Lá và thân non luộc hoặc xào
là món ăn phổ biến của người Việt Nam.

Trong phạm vi bài này tôi nghiên cứu hàm lượng sắt của hai loài rau muống :
rau muống tía hay còn còn gọi là rau muống đồng và rau muống xanh. Vì tính phổ
biến rộng rãi, rẻ tiền, chế biến được nhiều món ăn khác nhau và để tăng thêm tính so
sánh khi xác định hàm lượng sắt trong các loại rau cải.
I.2.3. Cải xanh – Brassica juncea (L.) Czern. Et Cosson
Tên khác : Cải bẹ xanh, Cải canh
Mô tả : Cây thảo hằng năm, cao 40 – 60 cm hay hơn. Thân hình trụ , nhẵn. Lá
mọc so le, hình trái xoan, phiến ở phía cuống dài khoảng 14 cm, rộng 7cm, chia thành
nhiều tai nhỏ, phía trên chia ít hơn, mép khía răng không đều, lá ở gần ngọn hình mác,
dài 5 cm, rộng 5 – 10 mm
Cụm hoa mọc ở ngọn thân thành chùm ngù; hoa màu vàng; dài có răng nhọn,
màu vàng; tràng có cánh dài hơn lá dài; nhị 6, trong đó, 4 cái rất t; bầu hình chỉ.
Quả thuôn dài, đầu có mũi nhọn; hạt nhỏ hình cầu màu đen. Mùa hoa quả :
tháng 1 – 5
9 SV thực hiện : Huỳnh Thị Kim Chi
GVHD : Ths. Lâm Thị Mỹ Linh Khóa luận tốt
nghiệp T
2010
Hình 3 : Cải xanh
Phân bố : Loài của miền nhiệt đới và cận nhiệt đới châu Á, có nhiều ở vùng
Trung Á. Ở nước ta, cây được trồng phổ biến khắp cả nước.
Sinh thái : Có thể trồng quanh năm, trừ những tháng nóng và mưa nhiều. Ở
miền Bắc Việt Nam có hai vụ. Vụ chiêm tháng 2 – 6, gieo 30 – 35 ngày sau thì thu
hoạch. Vụ mùa tháng 8 – 11, gieo 20 – 25 ngày thì nhổ cấy, 30 – 35 ngày sau có rau ăn
được.
Thành phần hóa học : Hạt cải chứa dầu béo 30 – 38% . Thân cải chứa nhiều
protit, lipid, đường, cellulose, caroten, acid nicotinic, vitamin C, các nguyên tố Ca, P,
Fe (Trung dược từ hải II, 1996). Lá chứa chứa 4 – decanol có tính chất kháng đột biến
(CA 121 : 124. 701 r). Lá còn có acid amin 8%, chủ yếu là acid glutamic và acid
aspartic (CA 119 : 137.967 r)

Công dụng : Cây trồng lấy lá làm rau ăn (có thể dùng ăn sống, muối dưa hay
nấu kèm với thịt, cá, tôm…). Hạt có thể ép lấy dầu chế mù tạc làm gia vị và dùng trong
công nghiệp
10 SV thực hiện : Huỳnh Thị Kim Chi
GVHD : Ths. Lâm Thị Mỹ Linh Khóa luận tốt
nghiệp T
2010
Trong y học phương Đông, hạt cải xanh được dùng làm thuốc thông khiếu, an
thần, hóa đàm, tiêu thũng và dùng trị ho, viêm khí quản, làm ra mồ hôi, làm cao dán trị
đau dây thần kinh. Ở Trung Quốc, hạt và cả cây cũng làm thuốc chữa ho, long đờm,
tiêu thũng, giảm đau.
I.3. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SẮT ĐỐI VỚI CƠ THỂ CON NGƯỜI
Chất sắt là 1 trong những dưỡng chất quan trọng trong cơ thể, có mặt trong mọi
tế bào và rất cần thiết trong việc duy trì sự khoẻ mạnh của hệ miễn dịch, các cơ và điều
chỉnh sự phát triển của các tế bào. Hầu hết chất sắt được dự trữ trong hemoglobin và
myoglobin - 2 tế bào protein máu đỏ có nhiệm vụ vận chuyển ôxy đến các mô và cơ
trong cơ thể. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng có 2 loại sắt mà cơ thể có thể hấp
thu là heme và non-heme. Sắt heme có trong các sản phẩm động vật như thịt bò, thịt
gà, cá. Sắt non-heme có trong các loại thực vật như đậu Hà Lan, đậu lăng và các loại
gia vị.
Các tế bào hồng cầu trong máu giúp vận chuyển các chất dinh dưỡng trong cơ
thể. Nếu như lượng máu đến một bộ phận nào đó không đủ, thì bộ phận đó sẽ đình
công. Tệ hơn, nếu máu không đến được bộ phận nào, bộ phận đó sẽ ngừng hoạt động.
I.3.1. Biểu hiện của cơ thể thiếu sắt
Thiếu sắt thường tăng dần theo thời gian và có liên quan đến chế độ ăn kém
hoặc mất máu nhiều. Trong một số trường hợp nghiêm trọng, thiếu sắt gây thiếu máu.
Các biểu hiện của thiếu sắt như: cơ thể yếu và mệt mỏi, giảm khả năng tập
trung, rụng tóc, đau đầu, móng yếu dễ gãy.
Nếu thấy những biểu hiện trên, nên đi khám bác sĩ để làm bài kiểm tra máu
nhanh sẽ giúp phát hiện sớm xem cơ thể có thiếu máu do thiếu sắt hay không.

I.3.2. Cơ thể cần bao nhiêu sắt?
• Lượng sắt trong cơ thể phụ thuộc vào giới tính và độ tuổi:
Trẻ em (1 - 10 tuổi): 7 - 10mg mỗi ngày
Phụ nữ (19 - 50 tuổi): 18mg mỗi ngày
Phụ nữ mang thai: 27mg mỗi ngày
Phụ nữ cho con bú: 9 - 10mg mỗi ngày
Nam giới (từ 19 tuổi): 8mg mỗi ngày.
• Một số nguồn thực phẩm tốt cho sức khoẻ:
Trai, thực phẩm sấy khô, đóng hộp: 85g = 23,8mg sắt
11 SV thực hiện : Huỳnh Thị Kim Chi
GVHD : Ths. Lâm Thị Mỹ Linh Khóa luận tốt
nghiệp T
2010
Con hàu: 85g = 10,2mg
Nội tạng (gan, lườn gà) 85g = 5,2 – 9,9 mg
Đậu nành nấu chín : ½ chén = 4,4 mg
Rau bina nấu chín: ½ chén = 3,2mg
Đậu lăng nấu chín : ½ chén = 3,3mg
I.3.3. Những mẹo nhỏ bổ sung sắt
Nếu không phải người ăn chay thì cách dễ nhất và nhanh nhất để bổ sung đủ
lượng sắt hàng ngày là ăn thịt. Đây là cách hay nhất để tăng lượng sắt đáp ứng nhu cầu
cơ thể.
a) Bổ sung Vitamin C vào bữa ăn
Nghiên cứ gần đây chỉ ra rằng Vitamin C có thể giúp tăng lượng sắt hấp thụ
trong cơ thể lên 50%.
b) Ăn nhiều thực phẩm bổ sung chất sắt
c) Tránh uống những đồ uống có chứa cafêin trong khi ăn
Những nhà khoa học nói rằng đồ uống có chứa cafêin có thể hạn chế cơ thể hấp
thụ chất dinh dưỡng.
d) Sắt và canxi không nên hoà trộn vào nhau

Những chất như canxi sẽ làm giảm khả năng hấp thụ sắt của cơ thể tới một nửa
vì thế tránh chất này trong khi đang ăn.
e)Nấu bằng nồi sắt
Sử dụng nồi và chảo sắt sẽ tăng lượng sắt trong thức ăn lên khoảng 10%.
CHƯƠNG II : CƠ SỞ LÝ THUYẾT
II.1. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG SẮT
Hàm lượng Fe toàn phần = Hàm lượng Fe
3+
+ Hàm lượng Fe
2+
Xác định Fe ở dạng Fe
2+
hoặc Fe
3+
và đưa về tổng số. Nếu mẫu có Fe
3+
và Fe
2+
,
người ta chuyển thành một dạng Fe
2+
hoặc Fe
3+
II.1.1. Phương pháp chuẩn độ
II.1.1.1 Chuẩn độ dung dịch Fe
2+
bằng KMnO
4
(chuẩn độ trưc tiếp)
a. Phản ứng chuẩn độ :

Trong môi trường axit mạnh :
12 SV thực hiện : Huỳnh Thị Kim Chi
GVHD : Ths. Lâm Thị Mỹ Linh Khóa luận tốt
nghiệp T
2010
2 3 2
4
2 2 3
4 2
0 0
MnO / Mn Fe / Fe
MnO 5Fe 8H Mn 5Fe 4H O
E 1,51V; E 0,77V
− + + +
− + + + +
→
+ + +
¬ 
= =
Đặc điểm :
- Tạo môi trường axit bằng H
2
SO
4
loãng ( không dùng HNO
3
và HCl)
- Phản ứng chậm lúc đầu, ngày càng nhanh hơn do Mn
2+
sinh ra có tính xúc tác

dương.
- KMnO
4
không bền, cần chuẩn độ lại trước khi dùng.
b. Định điểm cuối
Dựa vào sự xuất hiện của màu hồng do dùng thừa
4
MnO
−
.
II.1.1.2. Chuẩn độ dung dịch Fe
2+
bằng K
2
Cr
2
O
7
(chuẩn độ trực tiếp)
a. Phản ứng chuẩn độ :
Trong môi trường axit mạnh :
2 3
2 7
2 2 3 3
2 7 2
0
Cr O / 2Cr 1,33V
Cr O 6Fe 14H 2Cr 6Fe 7H O
E
− +

− + + + +
=
→
+ + + +
¬ 
Đặc điểm :
- Tạo môi trường axit bằng H
2
SO
4
loãng hoặc HCl
- Phương pháp thương được dùng xác định hàm lượng sắt trong mẫu rắn hoặc
trong dung dịch có lẫn Fe
3+
- Nếu mẫu rắn :
+ Hòa tan mẫu :
2 3 3 2
Fe O 6HCl 2FeCl 3H O
→
+ +
¬ 
+ Khử Fe
3+
về Fe
2+
, thường dùng Sn
2+
(thừa một ít) trong môi trường HCl và ở
nhiệt độ cao :
4 2

2 3 4 2
0
Sn /Sn 0,15V
Sn Fe Sn Fe
E
+ +
+ + + +
=
→
+ +
¬ 
+ Loại lượng Sn
2+
thừa bằng dung dịch HgCl
2
trong môi trường axit HCl :
2 2 2
2 4
2 2 2
0
HgCl / Hg Cl
2HgCl Sn Hg Cl Sn 2Cl
E 0,63V
+ + −
→
+ + +
¬ 
=
13 SV thực hiện : Huỳnh Thị Kim Chi
GVHD : Ths. Lâm Thị Mỹ Linh Khóa luận tốt

nghiệp T
2010
Tủa Hg
2
Cl
2
màu trắng, tan ở nhiệt độ cao nên muốn quan sát được sự xuất hiện
của tủa cần tiến hành phản ứng ở nhiệt độ thường. Tủa Hg
2
Cl
2
chỉ tác dụng đáng kể với
K
2
Cr
2
O
7
nếu tồn tại trong dung dịch với lượng tương đối lớn.
Hai trường hợp có thể xảy ra :
- Sn
2+
thừa nhiều hoặc cho HgCl
2
vào dung dịch Sn
2+
chậm, tủa Hg
2
Cl
2

có thể bị
khử tiếp thành Hg kim loại. Với tính khử mạnh, Hg sẽ khử K
2
Cr
2
O
7
gây sai số.
- Tủa Hg
2
Cl
2
không xuất hiện do chưa thừa Sn
2+
: Fe
3+
chưa bị khử hoàn toàn
thành Fe
2+
Với cả hai trường hợp đều phải bỏ dung dịch, làm lại thí nghiệm khác.
b. Định điểm cuối
Dùng chất chỉ thị
Dùng chất chỉ thị oxi hóa khử, thường là điphenylamin sulphonate Na hoặc Ba :
i
0
Ind(Ox) / Ind(Kh)
Ind(Ox) n e Ind(Kh)
E 0,84V
−
→

+
¬ 
=
Phản ứng chỉ thị :
2 2
2 7 2
Cr O Ind(Kh) 14H 2Cr Ind(Ox) 7H O
− + +
→
+ + + +
¬ 
Đặc điểm :
- Dạng Ind(Kh) không màu, dạng Ind(Ox) có màu tím đỏ.
- Vì điểm cuối có E
f
<< E
tđ
nên để giảm sai số chỉ thị, thêm vào dung dịch
chuẩn độ một lượng H
3
PO
4
. Công dụng của H
3
PO
4
là tác dụng với Fe
3+
thành
phức bền FeH

2
PO
4
(không màu) sẽ có hai tác dụng :
+ Làm giảm thế của dung dịch trươc điểm tương đương
+ Loại màu vàng của Fe
3+
Dùng máy đo thế
- Điện cực chỉ thị : Pt
- Điện cực chuẩn : calomel hoặc AgCl.
II.1.1.3. Chuẩn độ dung dịch Fe
3+
bằng EDTA (chuẩn độ trực tiếp)
a. Phản ứng chuẩn độ
Trong môi trường pH 2,5 :
2 3 ' 12,7
2
FeY
H Y Fe FeY 2H 10
−
− + − +
→
+ + β =
¬ 
14 SV thực hiện : Huỳnh Thị Kim Chi
GVHD : Ths. Lâm Thị Mỹ Linh Khóa luận tốt
nghiệp T
2010
Đặc điểm :
- Nếu muốn định tổng hàm lượng Fe trong dung dịch, phải oxi hóa Fe

2+
thành Fe
3+
(thường dùng K
2
S
2
O
8
) vì phức FeY
2-
không bền ở pH 2,5
2
' 2,6
FeY
( 10 )
−
β =
.
- Dung dịch cần có [Fe
3+
] ≤ 10
-3
M để tránh cân bằng phụ :
3
37,5
3 Fe(OH)
Fe 3OH Fe(OH) T 10
+ − −
→

+ =
¬ 
- Nếu trong dung dịch có lẫn Al
3+
, không gây ảnh hưởng vì
' 4,2
A / Y
10
−
β =
- Phức FeY
-
có màu vàng nhạt nên ảnh hưởng đến màu của chỉ thị tại điểm cuối.
- Phản ứng chậm ở nhiệt độ thường.
b. Định điểm cuối
Dùng chỉ thị phức kim loại, thường là axit salixylic hay axit sulphosalixylic
Cân bằng chỉ thị :
2
2
H Y FeInd FeY Ind 2H
− − +
→
+ + +
¬ 
(Ind : không màu; FeInd : tím nho)
** Ưu khuyết điểm của phương pháp chuẩn độ
a) Ưu điểm
- Xác định nhanh nồng độ chất nghiên cứu bằng hệ thức sau :
B
A

B N
N
A
V .C
C
V
=
A
N
C
: nồng độ chất A cần xác định
A
V
: thể tích chất A
B
N B
C ,V
: nồng độ, thể tích chất B.
- Dụng cụ đơn giản
b) Khuyết điểm
- Xảy ra sai số chuẩn độ do các yếu tố sau : sử dụng chất chỉ thị không thích
hợp, kỹ thuật chuẩn độ : sử dụng các pipet, buret không đúng, giọt dung dịch ở buret ra
quá lớn v.v…
- Số phản ứng dùng được trong phân tích thể tích tương đối không nhiều do có
những yêu cầu chặt chẽ như : tốc độ phản ứng phải đủ lớn, phản ứng chuẩn độ phải xảy
ra theo đúng hệ số hợp thức của phương trình phản ứng, các phản ứng phụ xảy ra
không được được ảnh hưởng đến phản ứng chuẩn độ, phải có chất chỉ thị thích hợp cho
phép xác định tương đối chính xác điểm tương đương.
15 SV thực hiện : Huỳnh Thị Kim Chi
GVHD : Ths. Lâm Thị Mỹ Linh Khóa luận tốt

nghiệp T
2010
II.1.2. Định lượng ion Fe
3+
theo phương pháp khối lượng
Nguyên tắc : dùng NH
4
OH tạo tủa với dung dịch Fe
3+
theo phản ứng :
3
3 37,5
3 Fe(OH)
Fe 3OH Fe(OH) T 10
+ − −
→
=
¬ 
Đặc điểm :
- Tủa Fe(OH)
3
(thường ngậm xH
2
O) có màu nâu rỉ, ở dạng vô định hình, thường
được tạo ở pH ≥ 3.
- Cần loại ảnh hưởng của các ion có thể tạo tủa hydroxit như Al
3+
, Cr
3+
, Ti

4+
, Zr
4+
và Mn
2+
(trong sự hiện diện của chất oxi hóa). Nếu trong mẫu chỉ có Fe
3+
và
Al
3+
, tạo tủa Fe(OH)
3
trong môi trường có pH ≥ 11.
- Asenat, photphat, vanadat, silicat có khả năng tạo với Fe
3+
thành các hợp chất
hydroxit (glixerin, các loại đường); các fluorid và pyrophotphat kiềm có thể tạo
với Fe
3+
thành các muối phức ngăn cản quá trình tạo tủa Fe(OH)
3
.
- Để tạo tủa Fe(OH)
3
, NH
4
OH được thêm nhanh vào dung dịch nóng (ở gần nhiệt
độ sôi) và khá đậm đặc. Tủa Fe(OH)
3
được xem là một ví dụ điển hình của sự

keo tụ. Đầu tiên, tủa được tạo thành dưới dạng pha phân tán, nhưng sẽ đông tụ
ngay nếu có sự hiện diện của chất điện ly ở nhiệt độ cao (chất điện ly còn có vai
trò làm giảm hiện tượng chất bẩn hấp phụ lên tủa).
- Tủa được lọc (sau khi tạo tủa 5 đến 10 phút vì nếu gia nhiệt lâu, tủa sẽ có hiện
tượng tan rã) bằng phễu thủy tinh và giấy lọc băng đỏ (loại không tro, mỏng) và
được nung ở 800
0
C để chuyển sang dạng cân Fe
2
O
3
.
Cần lọc bỏ cặn lơ lửng không tan trong dung dịch trước khi tạo tủa.
**Ưu khuyết điểm của phương pháp phân tích khối lượng
a) Ưu điểm
- Nói chung phương pháp phân tích khối lượng cho kết quả khá tin cậy
và chính xác khi xác định các cấu tử lượng lớn và trung bình. Đối với đa số các
phương pháp khối lượng, sai số thường dao động trong giới hạn từ 0,2 – 0,4%.
Khi sử dụng các cân vi phân tích cho phép cân đến
5
1.10
−
±
và
6
1.10
−
±
g và
dùng mọi biện pháp để loại bỏ các sai số khác thì có thể nâng độ chính xác phân

tích khối lượng lên tới 0,01%. Tuy vậy chỉ trong các phép phân tích đặc biệt,
như xác định khối lượng nguyên tử, mới yêu cầu về độ chính xác cao như vậy.
b) Nhược điểm
16 SV thực hiện : Huỳnh Thị Kim Chi
GVHD : Ths. Lâm Thị Mỹ Linh Khóa luận tốt
nghiệp T
2010
- Thời gian phân tích dài, không thích hợp khi cần phân tích nhanh như
trong phép phân tích kiểm tra sản xuất.
- Ít được dùng khi phân tích các đối tượng phức tạp vì khi ấy phải tiến
hành một loạt thao tác tách trước các cấu tử cản trở, điều này làm phức tạp và
kéo dài thời gian phân tích
II.1.3. Định lượng sắt bằng các phương pháp điện hóa
Các phương pháp pháp phân tích điện hóa gồm có :
+ Phương pháp đo độ dẫn điện
+ Phương pháp phân tích đo điện thế
+ Phương pháp phân tích von – ampe
+ Phương pháp điện phân và đo điện lượng
Để hiểu rõ, ta xét phương pháp phân tích đo độ dẫn điện là phương pháp phân
tích dựa vào việc đo độ dẫn điện của các dung dịch điện ly. Độ dẫn điện của dung dịch
điện ly gây ra bởi sự chuyển động của các ion. Khi lắp hai điện cực vào dung dịch điện
ly rồi nối hai điện cực với nguồn điện một chiều, ion dương sẽ chuyển động về phía
cực âm của nguồn điện còn ion âm sẽ chuyển động theo chiều ngược lại, về phía cực
dương của nguồn điện. Người ta gọi đó là hiện tượng dẫn điện bằng ion.
Trong phương pháp đo độ dẫn điện, có các phương pháp khác : đo độ dẫn điện
trực tiếp, đo độ dẫn điện trong quá trình định phân để xác định điểm tương đương còn
gọi là phương pháp chuẩn đo độ dẫn điện, định phân với dong cao tần.
Trong phương pháp chuẩn đo độ dẫn điện thường được dùng cho các phản ứng
phân tích mà trong quá trình xảy ra phản ứng có làm thay đổi đáng kể độ dẫn điện của
dung dịch, hay có sự thay đổi đột ngột độ dẫn điện (thường là làm tăng đột ngột độ dẫn

điện) sau điểm tương đương. Trong phương pháp chuẩn đo độ dẫn điện có các trường
hợp sau : phản ứng axit – bazo, phản ứng tạo kết tủa.
* Ví dụ định phân Fe
3+
bằng dung dịch EDTA (Y
2-
) sẽ xảy ra phản ứng :
3 2
2
Fe H Y FeY 2H
+ − − +
+ → +
Do kết quả phản ứng tao comlexonat sắt, làm thoát ra ion H
+
nên độ dẫn điện
của dung dịch tăng lên. Sau điểm tương đương độ dẫn điện của dung dịch sẽ giảm, vì
ion H
+
do phản ứng tạo comlexonat để thoát ra sẽ lại liên kết với H
2
Y
2-
.
17 SV thực hiện : Huỳnh Thị Kim Chi
2
2 3
H H Y H Y
+ − −
+ →
GVHD : Ths. Lâm Thị Mỹ Linh Khóa luận tốt

nghiệp T
2010
Đường định phân có dạng như hình sau :
X
V(Na
2
H
2
L)
td
Hình 4 : Đường định phân Fe
3+
bằng EDTA
** Ưu nhược điểm của phương pháp phân tích điện hóa
a) Ưu điểm
- Độ chính xác, độ nhạy cao.
- Có thể phân tích hỗn hợp nhiều cấu tử mà không cần phải tách chúng ra.
- Thiết bị khá đơn giản.
b) Nhược điểm
- Độ chọn lọc kém
- Thời gian phân tích thường kéo dài
Hình : Đường định phân Fe
3+
bằng EDTA
II.1.4. Định lượng bằng các phương pháp phân tích đo quang
Gồm các phương pháp sau :
+ Phổ hấp thu phân tử
+ Phổ huỳnh quang phân tử
+ Phổ phát xạ nguyên tử
+ Phổ hấp thu nguyên tử

Theo nguyên tắc chung, để xác định một chất bất kì, ta có thể tìm cách đo một
tính hiệu bất kì có quan hệ trực tiếp hoặc gián tiếp với chất đó. Phương pháp phân tích
đo quang có nhiệm vụ nghiên cứu cách xác định các chất dựa trên việc đo đạc những
tín hiệu bức xạ điện từ và tác dụng tương hỗ của bức xạ này với chất nghiên cứu.
18 SV thực hiện : Huỳnh Thị Kim Chi
GVHD : Ths. Lâm Thị Mỹ Linh Khóa luận tốt
nghiệp T
2010
Các phương pháp phân tích đo quang cổ điển chỉ mới dựa trên quan hệ của
những ánh sáng khả kiến – VIS (tức là vùng bức xạ nhạy cảm với mắt người có bước
sóng 400 – 700 nm) với chất nghiên cứu nên vẫn thường được gọi là phương pháp so
màu. Ngày nay, phương pháp phân tích đo quang đã đực dùng để khảo sát cả một vùng
bức xạ điện từ rộng lớn từ tử ngoại (có vùng bước sóng từ 10 nm) đến hồng ngạoi (10
-2
cm), và có thể tới các vùng có bước sóng bé hơn nữa (như ở các phương pháp phổ tia
X và tia
γ
) hoặc các vùng có bước sóng lớn hơn nữa (như ở các phương pháp cộng
hưởng spin – electron – miền sóng viba – và cộng hưởng từ hạt nhân.
** Ưu khuyết điểm của các phương pháp phân tích đo quang
a) Ưu điểm
- Phân tích các chất trong nhiều đối tượng phân tích khác nhau, đặc biệt với
các chất có nồng độ bé trong mẫu phân tích
- Ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực.
- Độ chính xác, độ chọn lọc cao.
b) Khuyết điểm
- Thiết bị đắt tiền, khó sử dụng
- Thời gian phân tích kéo dài.
 Định lượng sắt trong dung dịch theo phương pháp quang phổ hấp thu thấy
được (UV – VIS) dùng thuốc thử ortho-phenantrolin

Phương pháp này dựa vào sự tạo thành phức màu đỏ cam do sự kết hợp giữa
Fe
2+
và thuốc thử ortho-phenantrolin hay 1,10-phenantrolin :
2 2
3
Fe 3Ph (FePh)
+ +
+ →
Phức bền trong môi trường có pH = 2 – 9. Thường chọn pH 5 với dung dịch
đệm citrat hay axetat.
Phức
2
3
(FePh)
+
có màu đỏ cam, hấp thu bức xạ có
510 5nmλ = ±
với hệ số
hấp thu mol
1 1
11100mol .cm .l
− −
ε =
19 SV thực hiện : Huỳnh Thị Kim Chi
GVHD : Ths. Lâm Thị Mỹ Linh Khóa luận tốt
nghiệp T
2010
Sắt tồn tại trong dung dịch mẫu thường ở dạng Fe
3+

nên phải khử về Fe
2+
trước
khi tạo phức (phức giữa o-phenantrolin và Fe
3+
không bền). Để tạo điều kiện đồng nhất
giữa mẫu giữa mẫu và chuẩn, dung dịch chuẩn cũng phải ở dạng Fe
3+
và thường được
khử về Fe
2+
bằng hidroxylamin clorua NH
2
OH-HCl
3 2
2 2 2
2Fe 2(NH OH HCl) N 2Fe 2HCl 2H 2H O
+ + +
+ − → ↑ + + + +
Muốn định lượng sắt tổng, phải khử Fe
3+
thành Fe
2+
rồi mới tạo phức.
Với các điều kiện như trên, phương pháp này thích hợp để định lượng sắt trong
rau cải. Quy trình tiến hành sẽ được trình bày chi tiết ở chương III.
* Thuốc thử ortho-phenantrolin
Tên gọi : ortho – phenantrolin (1,10-phenantrolin) hay o-phenantrolin
Công thức phân tử :
12 8 2 2

C H N .H O
Công thức cấu tạo :
NN
Khối lượng phân tử : M = 198
Nhiệt độ sôi :
0
nc
T :98 102 C−
(ngậm một phân tử nước)

0
117 C
(không nước)
Nhiệt độ sôi :
0
s
T :300 C
Tính chất : Bột tinh thể màu trắng. Kết tinh từ nước với một phân tử nước. Ít
bay hơi theo hơi nước. Khó tan trong nước : 100g nước hòa tan 0,3g phenantrolin. Tan
tốt trong ancol etylic, không tan trong ete. Tan trong axit loãng.
Phản ứng :
a) Khi trộn dung dịch FeSO
4
và dung dịch phenantrolin trong nước sẽ tạo thành
ion phức
12 8 2 3
Fe(C H N )
++
cho dung dịch màu đỏ.
b) Khi thêm dung dịch Ce

4+
vào dung dịch phức
12 8 2 3
Fe(C H N )
++
, dung dịch sẽ
chuyển từ màu đỏ sang màu xanh da trời.
c) Lấy 3ml dung dịch NaOH ~ 0,1N thêm từng giọt KMnO
4
đến khi có màu rõ
và đun nóng cho đến sôi. Màu tím của dung dịch phải không thay đổi (không xảy ra sự
20 SV thực hiện : Huỳnh Thị Kim Chi
GVHD : Ths. Lâm Thị Mỹ Linh Khóa luận tốt
nghiệp T
2010
khử). Sau đó thêm 10 – 20 mg o – phenantrolin, lắc mạnh và lại đun cho đến sôi. Sau
vài giây dung dịch sẽ trở nên xanh và cuối cùng có màu xanh lá. Khác
'
,α α
- đipyriđyl
trong điều kiện tương tự màu tím dung dịch không thay đổi. Cần đề phòng các sợi giấy
hoặc các chất hữu cơ hay các chất khử khác rơi vào, các chất này có thể khử KMnO
4
và
làm xuất hiện màu xanh lá.
Ứng dụng : Đây là thuốc thử tốt nhất đối với Fe. Nhạy hơn NH
4
CNS trong
axeton. Phức chất có màu đỏ mạnh ở pH 2 – 9,0 miễn là duy trì môi trường khử trong
dung dịch. Dung dịch bền trong 6 tháng và tuân theo một cách chặt chẽ định luật Beer.

Để khử
3 2
Fe Fe
+ +
→
ta có thể dùng hidroxylamin hay các chất khử khác. Thuốc thử
cũng tác dụng với Pd cho hợp chất ít tan. Để tách Pd khỏi Rh và phân tích vi lượng Pd.
Để xác định V theo phương pháp gián tiếp (qua Fe
2+
). Là thuốc thử Cu trong nhiều
trường hợp.
II.2. TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA THUỐC THỬ HỮU CƠ VÀ PHỨC
CỦA CHUNG VỚI ION KIM LOẠI
Ở tất cả mọi vật chất đều có thể xảy ra bước chuyển dời electron từ trạng thái
dừng có năng lượng E
k
sang trạng thái dừng khác có năng lượng E
i
. Khi hệ hấp thu
hoặc bức xạ sóng điện từ có tần số xác định bởi hệ thức
i k
c
E E E h hν
λ
∆ = − = =
h
: hằng số Plank (6,62.10
-34
J.s hoặc 6,63.10
-27

ec-s
h
ν
: lượng tự (Photon)
ν
: tần số
λ
: bước sóng
Khi E
i
> E
k
: quá trình phát bức xạ
E
i
= E
k
: sóng điện từ bị hấp thu quá trình hấp thu
Giống như mọi vật chất khác, thuốc thử hữu cơ và phức của chúng đối với ion
kim loại cũng thể hiện tính chất quang học trên hai quá trình : quá trình hấp thu và quá
trình phát xạ. Ở phạm vi bài viết này chỉ đề cập đến quá trình hấp thu của chúng.
• Sự hấp thu bức xạ điện từ - Quang phổ hấp thu
Sự hấp thu bức xạ điện từ được thấy khi cho bức xạ có bước sóng xác định đi
qua tinh thể hay dung dịch.
21 SV thực hiện : Huỳnh Thị Kim Chi
GVHD : Ths. Lâm Thị Mỹ Linh Khóa luận tốt
nghiệp T
2010
Theo thuyết sóng điện từ cổ điển thì sự hấp thu sóng điện từ chỉ có thể xảy ra
khi phân tử là một hưởng cực tương tác vời phần điện của bức xạ đi qua. Tuy nhiên

điều kiện này không chỉ luôn giới hạn ở phân tử là một hưởng cực, mà hưởng cực còn
có thể phát sinh khi phân tử (có lưỡng cực
0µ =
) tương tác với bức xạ điện từ hoặc sự
biến dạng do dao động của các hạt nhân.
Ở trạng thái cơ bản phân tử có mức năng lượng thấp E
0
. Do sự hấp thu ánh sáng
phân tử bị kích thích nhảy lên mức năng lượng cao hơn trạng thái E
1
.
Bởi vì năng lượng là những số nguyên gián đoạn, nên sự hấp thu ánh sáng cũng
là những đại lượng gián đoạn. Nó chỉ xảy ra trong trường hợp khi năng lượng của ánh
sáng đi tới đúng bằng hiệu giữa các mức năng lượng của các trạng thái dừng :
1 0
∆ = − = =
c
E E E h hν
λ
Trong mỗi phân tử có một tập hợp lớn các mức năng lượng nhưng các bước
chuyển dời chỉ thấy được ở một vài mức trong các trạng thái năng lượng đó mà thôi.
Những yêu cầu mà các trang thái năng lượng phải thỏa mãn để có bước chuyển điện tử
có thể xảy ra được xác định bởi nguyên tắc chọn lựa.
Theo nguyên tắc này thì có những bước chuyển được phép và những bước
chuyển bị cấm. Sự khác nhau giữa hai laọi bước chuyển này là ở cường độ tương đối
của chúng.
+ Các bước chuyển được phép là những bước chuyển có xác suất lơn, tức là
cường độ lớn với
5 1 1
10 .

− −
= l mol cmε
cho một bước chuyển đơn tính cho 1 electron
chuyển mức.
+ Các bước chuyển bị cấm là các bước chuyển có cường độ nhỏ chẳng hạn các
bước chuyển điện tử giữa các trạng thái điện tử có tính chất đối xứng và phân bố điện
tử ngang nhau hoặc các bước chuyển xây dựng trong “hỗn hợp gồm trạng thái đơn và
trạng thái bội tam”, bước chuyển này có xác suất vô cùng nhỏ được gọi là bước chuyển
bị cấm bởi spin.
Dưới đây là cường độ của các loại bước chuyển điện tử (bảng 2)
22 SV thực hiện : Huỳnh Thị Kim Chi
GVHD : Ths. Lâm Thị Mỹ Linh Khóa luận tốt
nghiệp T
2010
Bảng 2 : Cường độ của các loại bước chuyển điện tử
Tùy theo bước sóng của ánh sáng sử dụng cho là các vùng phổ khác nhau
Bảng 3 : Bước sóng của ánh sáng sử dụng cho các vùng phổ khác nhau
-
- Phân loại nhóm mang màu
Trong sự tương tác giữa ion kim loại với thuốc thử hữu cơ, tùy thuộc vào bản
chất của ion trung tâm và ligand (phối tử) phức chất có thể hấp thu ở vùng tử ngoại
(phức chất không màu) hoặc có thể hấp thu ở vùng thấy được (phức có màu) thậm chí
sang cả vùng hồng ngoại gần. Số lượng và cường độ của các vân hấp thu cũng rất khác
nhau
Người ta tạm chia các phức kim loại với ligand hữu cơ thành 3 nhóm sau :
+ Nhóm mang màu điện tử
π
+ Nhóm mang màu điện tử d –d
+ Nhóm mang màu điện tử d -
π

II.2.1. Nhóm mang màu điện tử
π

Đặc trưng cho nhóm mang màu loại này là các phức tạo giữa ion kim loại có lớp
vỏ điện tử bão hòa s, p kết hợp với thuốc thử có mạch điện tử
π
Một hợp chất hữu cơ nếu có mạch liên kết
π
liên hợp (ví dụ benzen) thì chưa
phải là thuốc thử. Nếu gắn vào mạch liên hợp các nhóm trợ màu (gồm auxochrome
23 SV thực hiện : Huỳnh Thị Kim Chi
Bước chuyển
max
ε
(l.mol
-1
.
cm
-1
)
Bước chuyển được phép 10
3
…10
5
Bước chuyển bị cấm do đối xứng ~ 10
2
Bước chuyển bị cấm do spin <1
Vùng phổ
λ

Kiểu phổ
Tử ngoại chân không 10 – 200 nm Phổ electron
Tử ngoại (UV) 200 – 400 nm Phổ electron
Thấy đuợc (VIS) 400 – 750 nm Phổ electron
Hồng ngoại gần 0,7 – 20
mµ
Phổ dao động
Hồng ngoại xa 20 – 100
mµ
Phổ quay
GVHD : Ths. Lâm Thị Mỹ Linh Khóa luận tốt
nghiệp T
2010
và antiauxochrome) thì lại trở thành thuốc thử, vì những nhóm này là những nhóm
có khả năng trao đổi điện tử với ion kim loại
OH
NH
2
OH
OH
OH
COOH
Benzen Phenol
Anilin
Diphenol
Axit salicylic
Nhóm trợ màu được chia thành 2 loại :
+ Nhóm I : đẩy electron vào mạch liên hợp (auxochrome) : -F , -CH
3
, -Cl ,

-Br , -OH , -OCH
3
, -NH
2
, -NHCH
3
, -N(CH
3
) , -NHC
6
H
5
, -O-
+ Nhóm II : kéo electron từ mạch liên hợp (antiauxochrome) : -NH
3
+
,
-SO
2
NH
2
, -COO
-
, -CN
-
, -COOH , -COOCH
3
, -COCH
3
, -CHO , -NO

2

Qua sự tạo phức các cặp electron tự do trong các nhóm này được sử dụng vì vậy
mà nó làm cho hệ thống mang màu của ligand bị thay đổi dẫn đến sự hấp thụ sẽ thay
đổi.
Tùy theo thể loại của các nhóm này và sự sử dụng mà có thể xuất hiện sự dịch
chuyển cực đại hấp thụ electron sóng dài (dịch chuyển hướng hồng) hoặc sự chuyển
cực đại hấp thụ electron sóng ngắn (dịch chuyển hướng lục = hypochrome)
Người ta đi đến kết luận gần đúng là sự tăng mật độ eletron ở nhóm
auxochrome và giảm ở nhóm antiauxochrome sẽ dẫn đến sự dịch chuyển dãy phổ về
phía sóng dài. Tương tự nếu giảm mật độ eletron ở nhóm auxochrome và tăng electron
ở nhóm antiauxochrome dẫn đến sự dịch chuyển cực đại của phức về phía sóng ngắn
so với chất tạo phưc riêng lẻ. Như vậy sự tạo muối (tức tăng mật độ electron ở nhóm
auxochrome) theo quy luật dẫn đến sự dịch chuyển hướng hồng (bathochrome)
Thí dụ :
N
OH
O
Al/3
N
O
-
COOH
OH

3
max / CHCl
315nmλ =

2

max / H O
380nmλ =

(acid) 260λ =
24 SV thực hiện : Huỳnh Thị Kim Chi
GVHD : Ths. Lâm Thị Mỹ Linh Khóa luận tốt
nghiệp T
2010
Các oximat kim loại nhóm A cation, hấp thụ ở gần 380nm, nhưng với cường độ
lớn hơn. Các kim loại kiềm thổ và nguyên tố hiếm hấp thu ở
λ
nhỏ hơn về phía sóng
ngắn (
λ
= 365 – 375 nm) so với anion oximat. Ở đây chỉ có bước chuyển electron
thuộc nhóm mang màu ở ligand. Bước chuyển dời hơi năng lượng thấp nhất là bước
chuyển của electron không liên kết, liên kết giữa kim loại và thuốc thử càng chặt đòi
hỏi năng lượng càng cao và vạch phổ càng dịch về sóng ngắn (so với dạng anion của
thuốc thử). Nhưng nếu so với dạng acid của thuốc thử thì ion H
+
có bán kính nhỏ hơn
ion kim loại, năng lượng liên kết O-H > năng lượng liên kết O-Me. Do đó mà vạch phổ
phức kim loại nằm về phía sóng dài hơn so với dạng acid của thuốc thử.
Bằng con đường thực nghiệm người ta rút ra được kết luận :
max
λ
của phức phụ
thuộc vào mức độ ion của liên kết kim loại – ligand, mà độ ion của liên kết tất nhiên
phải phụ thuộc vào bán kính ion. Nếu so sánh những ion có cấu trúc lớp vỏ điện tử
giống nhau thì ta dễ dàng nhận thấy, bán kính ion kim loại càng lớn thì sự dịch chuyển

max
λ
của phức so với dạng acid của thuốc thử càng lớn và
max
λ
của phức càng tiến gần
về
max
λ
của dạng anion tự do của thuốc thử. Ta có thể lấy trường hợp tạo phức của
phenyl fluoron với cation kim loại hóa trị IV để minh họa. Phức có cấu tạo như sau :
O O
O
M
HO
HO
n
+
n
Ion kim loại L dạng acid Ge
4+
Ti
4+
Zr
4+
L dạng
anion tự do
Bán kính ion
0
A

- 0,5 0,65 0,83
max
λ
(nm) 468 508 525 540 560
Ở thí dụ khác, chẳng hạn ở thuốc thử alizarin hoặc alizarinsulfonat natri
25 SV thực hiện : Huỳnh Thị Kim Chi