PHÂN TÍCH HÓA THỰC PHẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP DỤNG CỤ

CHUYÊN ĐỀ 3
PHÂN TÍCH HÓA THỰC PHẨM
BẰNG PHƯƠNG PHÁP DỤNG CỤ


PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH DỤNG CỤ HAY
PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HIỆN ĐẠI
-Phương pháp phân tích quang phổ ( Spectroscopic methods) :
1/ Phương pháp đo mầu : UV/VIS spectrophotometry :









2/ PP. Hồng ngoại ( Infrared spectrophotometry)- IR :
3/ PP. cận hồng ngoại ( near infrared (NIR)
spectrophotometry
4/ PP.Huỳnh quang ( Fluorometry method)
5/ PP.Quang kính ngọn lửa ( Flame photometry)
6/ PP. hấp thu nguyên tử ( Atomic absorpsion
spectrophotometry)-AAS
7/ PP. quang phổ nguyên tử Phát xạ Plasma – ICP
( Emmision


PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH SẮC KÝ

( Chromatography)






1/ Sắc ký khí - GC ( Gas chromatography)
2/ Sắc ký lỏng cao áp – HPLC ( high
performance liquid chromatography)
3/ Sắc ký khí ghép khối phổ ( GC/MS)
4/ Sắc ký lỏng ghép khối phổ ( LC/MS)


Xác đònh vết các nguyên tố ( các tạp chất vi lượng )
Khoảng nồng độ các các vi lượng trong tạp chất được
xác đònh bằng những phương khác nhau :
Phương pháp phổ phát xạ : 10-5 – 10-4
Phương pháp đo mầu, so mầu : 4.10-7 – 10-5
Quanh phổ ngọn lửa :
10-6 – 10-5
Phân tích huỳnh quang:
10-6 – 10-5
Cực phổ :
10-8 – 10-6
Phân tích kích hoạt :
10-9 - 10-8


PHAÀN 1







SPECTROPHOTOMETRY


PHƯƠNG PHÁP ĐO MẦU





Đặc điểm của của phương pháp : Được ứng dụng
rộng rãi trong các PTN. Phương pháp đo mầu
dựa trên sự đo của cường độ anh sáng đi qua
dung dòch mầu.
PP. đã được nhà bác học nga V.M.Xeverghin
phát minh ra từ năm 1795
Phương pháp đo mầu là sử dụng các phản ứng
hóa học trong đó chất cần xác đònh được chuyển
thành một hợp chất có mầu. Đo sự hấp thụ ánh
sáng của dung dòch mầu này (phân tích đo mầu)
hoặc so sánh cường độ mầøu của chất phân tích
với cường độ mầu của dung dòch đã biết trước
nồng độ ( phương pháp so mầu)

MAÙY ÑO MAÀU




NHỮNG ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN VỀ SỰ HẤP THỤ






ÁNH SÁNG
Phương pháp phân tích trắc quang ( đo mầu) dựa
trên tính chất vật lý của các chất có tính hấp thụ
chọn lọc dòng ánh sáng đơn sắc. Đây là một phương
pháp phân tích đònh lượng không đo trực tiếp mà đo
độ hấp thu quang học hay còn gọi là mật độ quang.
Mẫu rắn chuyển về dạng dung dòch cho thuốc thử
thích hợp lên mầu của dung dòch, đưa mẫu vào máy
đo, đo độ hấp thụ mầu của dung dòch, cường độ mầu
tỷ lệ thuận với nồng độ có trong mẫu.
Phương pháp cho phép xác đònh nồng độ có trong
mẫu từ 4.10-7 – 10-5


1/ ĐỊNH LUẬT BEER– LAMBERT
I0

→

→

Nguồn sáng

Cuvette

→

→ I

→



Io

I2

kính lọc

Ia

photocell

I

đo

I < Io

Io = I a + I + I 2

Io : cường độ ban đầu ( dòng tới)
I : cường độ ánh sáng đi ra khỏi dung dòch
Ia : Cường độ ánh sáng dung dòch hấp thụ
I2 : cường độ ánh sáng phản xạ bởi thành cuvette


2/ Nguyên tắc hoạt động:
Nguồn ánh sáng trắng ( ánh sáng đơn sắc) phát ra từ
đèn tungsten đi qua cuvette đựng dung dòch mẫu và
cuvette của mẫu trắng làm mẫu so sánh tại đây
ánh sáng đã bò dung dòch mầu hấp thụ, còn ánh sáng
đi vào mẫu trắng thì bò hấp thụ phần nào bởi dung
dòch sau đó chuyển đi qua kính lọc đã được chọn
trước theo bảng [1] kính lọc có nhiệm vụ chọn
những tia có chiều dài sóng xác đònh từ ánh sáng
đơn sắc khi đi qua dung dòch và ở đó có độ hấp phụ
cực đại . Sau đó ánh sáng tiếp tục đi đến tế bào
quang điện và ở đây quang năng được biến đổi
thành điện năng , dòng diện sinh ra được đo bằng
một điện kế nhạy hay máy đo











I = I010-Ƹ.C.l

I : Cường độ ánh sáng đi qua dung dịch
Io : Cường độ ánh sáng tới dung dịch
Ƹ : Hệ số hấp thụ ánh sáng đặc trung cho mỗi mẫu là
đại lượng không đổi( mol/cm)
C : Nồng độ dung dịch ( mol/l)
L : Là chiều dày của lớp dung dịch hấp thụ ánh sáng
( cm) phụ thuộc vào kích cỡ của Cuvet




3/ Ý nghóa vật lý của đònh luật:

3.1/ Các dung dòch của cùng một chất mầu khi có
cùng nồng độ của chất mầu đó và cùng chiều dày
của lớp dung dòch thì hấp thụ một lượng năng lượng
ánh sáng như nhau tức là sự hấp thụ của những
dung dòch đó như nhau






3.2/ Cùng với sự tăng nồng độ và chiều dày của lớp

dung dòch thì mầu tăng lên.
Cường độ I của ánh sáng truyền qua dung dòch hấp
thụ bò giảm đi so với cường độ của ánh sáng tới I0

I < Io







3.3/ Mật độ quang của dung dòch: D
Nếu lấy logarít phương trình đònh luật Berer Lamber
và đổi dấu :
I = I010-Ƹ.C.l
( I0 / I )

→

lg ( I0 / I ) = ε .C.l

→

D = lg









Io / I : là đại lượng đặc trưng quan trọng cho mầu của dung dòch
và được gọi là mật độ quang của dung dòch D
Mật độ quang của dung dòch tỷ lệ thuận với nồng độ của chất
mầu và chiều dày của lớp dung dòch














3.4/ Độ hấp thu -A
Gọi T là % hệ số truyền ta có
T = Io x100
I
Độ hấp thụ (A) = log(100/T)
Do đó
A = Ƹ.C.l
Độ hấp thụ của dung dòch tỷ lệ thuận với nồng độ của

chất mầu và chiều dày của lớp dung dòch
Luôn đo mẫu trắng kèm theo




4/ Dụng cụ đựng mẫu đo



Cuvet sử dụng để đựng mẫu phải tương úng với mục
đích phân tích . Có 3 loại cuvette sử dụng
- Cuvet nhựa :
- Cuvet thuỷ tinh : dùng cho phân tích là dung môi
hữu cơ , đo trong vùng UV không dùng cuvette thuỷ
tinh
- Cuvet bằng thạch anh sử dụng được trong mọi
trường hợp tuy nhiên gía thành khá cao









5/ Kinh lọc
Việc chọn đúng kính lọc là rất quan trọng , mỗi
kính lọc mầu tương ứng với bước sóng xác đònh
và khi đo mẫu có độ hấp thụ cực đại và ổn đònh
trong suốt qúa trình đo. Để làm kinh lọc người ta
sử dụng các lọai thủy tinh mầu và các chất lỏng
mầu . Trong các máy đo mầu thường sử dụng
kính lọc mầu






















Bảng kính lọc mầu theo dung dòch phân tích
Bước sóng
10-3 – 10-2 nm
10-2 - 10 nm
10 – 400 nm
400 – 700nm
435 nm
475nm
515nm
580nm
600nm
670nm
800 – 2500nm
2500 – 15000nm
0,1 – 1cm
0,1 – 50cm
10- 1500m

Loại
Gramma rays
X – ray
UV ( ultraviolet)
VIS
Mầu tím ( violet )
mầu xanh ( blue)
mầu xanh lá cây( green)
mầu vàng
vàng da cam

mầu đỏ
cận hồng ngoại
Hồng ngoại
sóng Ra
sóng cực ngắn ( Microwave) VIBA
sóng vô tuyến (Radio )


Đặc tính của các phương pháp đo mầu






Có thể đo cường độ mầu của các dung dòch bằng
các phương pháp khác nhau:
1/ Phương pháp nhìn bằng mắt : Đánh gía
cường độ mầu của dung dòch nhìn bằng mắt
Với phương pháp này phải xây dựng một dãy
chuẩn mầu và mầu của chất nghiên cứu phải
nằm trong số đó