Nghiên cứu xác định thành phần và cấu tạo một số hợp chất hóa học trong dịch chiết từ cây ngải cứu ở đà nẵng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA HÓA
-------  -------

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH THÀNH
PHẦN VÀ CẤU TẠO
MỘT SỐ HỢP CHẤT HÓA HỌC TRONG
DỊCH CHIẾT DỊCH CHIẾT
TỪ CÂY NGẢI CỨU Ở ĐÀ NẴNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC

Sinh viên thực hiện

Lớp

: Đặng Thị Ngọc

: 08 – CHD

Giáo viên hướng dẫn : GS.TS Đào Hùng Cường


2
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐHSP

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

KHOA HOÁ

NHIỆM VỤ KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên : Đặng Thị Ngọc
Lớp

: 08SHH

1. Tên đề tài: “Nghiên cứu xác định thành phần và cấu tạo một số hợp chất hóa
học trong dịch chiết từ cây ngải cứu ở Đà Nẵng”
2. Nguyên liệu, dụng cụ, thiết bị và hoá chất
 Nguyên liệu: Lá ngải cứu thu hái về từ huyện Hòa Vang thành phố Đà
Nẵng vào tháng 8 năm 2011.
 Dụng cụ: Cốc sứ, ray, bình tam giác, phểu, bình định mức, cốc thuỷ
tinh ,...
 Thiết bị: Lò sấy, cân phân tích, bộ chiết soxhlet, máy đo quang UVVIS, thiết bị cơ quay chân khơng,...
 Hố chất:

n-hexane, chloroform, methanol, etyl axetat, etanol,

butanol.
3. Nội dung nghiên cứu
Khảo sát điều kiện tối ưu để chiết tách các cấu tử có trong dịch chiết trong
các dung môi hữu cơ.
Nghiên cứu xác định thành phần và cấu tạo một số hợp chất hoá học trong
dịch chiết từ cây ngải cứu.

3
4. Giáo viên hướng dẫn: GS.TS. Đào Hùng Cường
5. Ngày giao đề tài:
6. Ngày hoàn thành:
Giáo viên hướng dẫn

GS.TS.Đào Hùng Cường

Sinh viên

Đặng Thị Ngọc

Sinh viên đã hoàn thành và nộp báo cáo cho Khoa ngày ... tháng ... năm 2012

Kết quả điểm đánh giá
Ngày ... tháng ... năm 2012
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG


4
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
GC: Phương pháp sắc kí khí.
GC/MS: Phương pháp sắc kí khí- khối phổ.
MS: Phương pháp sắc kí khối phổ.
R/L: Tỉ lệ ngun liệu rắn/ dung mơi lỏng.
UV-VIS: Phổ tử ngoại khả kiến.


5
DANH MỤC BẢNG

Số hiệu

Tên bảng

bảng

Trang

3.1

Kết quả khảo sát độ ẩm lá ngải cứu tươi non.

30

3.2

Kết quả khảo sát độ ẩm lá ngải cứu tươi già.

31

3.3

Kết quả khảo sát hàm lượng tro trong lá ngải cứu non

31

3.4

Kết quả khảo sát hàm lượng tro trong lá ngải cứu già

32

3.5

3.6

Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong lá ngải
cứu non.
Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong lá ngải
cứu già.

32

33

3.7

Mật độ quang của dịch chiết trong các dung môi.

34

3.8

Khối lượng cặn chiết trong các dung môi

35

3.9

3.10

Khối lượng cặn chiết soxhlet với các thời gian chiết khác
nhau
Khối lượng cặn chiết soxhlet với tỉ lệ rắn – lỏng khác
nhau.

35

36

3.11

Thành phần các cấu tử trong dịch chiết n-hexane

39

3.12

Thành phần các cấu tử chính trong dung mơi n-hexane

40

3.13

Thành phần các cấu tử trong dịch chiết chloroform

42

3.14

Thành phần các cấu tử chính trong dung mơi chloroform

43

3.15

Thành phần hóa học dịch chiết lá ngải cứu trong ethyl
acetate

44

3.16

Thành phần các cấu tử chính trong dung mơi etyl axetat

44

3.17

Thành phần các cấu tử trong dịch chiết metanol

46

3.18

Thành phần các cấu tử chính trong dịch chiết methanol

46

DANH MỤC HÌNH

6
Số
hiệu

Tên hình

Trang

hình
1.1

Một số lồi cây thuộc họ Cúc

1.2

Cây ngải cứu

7

1.3

Hoa, lá của cây ngải cứu

7

1.4

Ống soxhlet

14

1.5

Dạng đường phổ hấp phụ

16

1.6

Dạng đường biểu diễn

16

1.7

Máy quang phổ UV-VIS

16

2.1

Lá ngải cứu tươi

22

2.2

Hoa ngải cứu

22

2.3

Một số hình ảnh về thiết bị thí nghiệm

23

2.4

Sơ đồ chiết tách cấu tử từ bột lá ngải cứu

26

2.5

Sơ đồ phân lập qua các dung môi phân cực

29

3.1

Phổ hấp thụ UV-VIS của dịch chiết các dung môi.

34

3.2

Sắc ký đồ GC của dịch chiết lá ngải cứu trong dung môi hexane

38

3.3

Sắc ký đồ GC của dịch chiết chloroform

41

3.4

Sắc ký đồ GC của dịch chiết ethylacetate

43

4,5

Sắc kí đồ GC của dịch chiết lá ngải cứu trong dung môi
3.5

metanol

45


7
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Nước ta có khí hậu nhiệt đới ẩm nên thảm thực vật khá phong phú và đa
dạng. Dân tộc Việt Nam có truyền thống sử dụng các loài thảo mộc làm thuốc chữa

bệnh. Theo các số liệu thống kê mới nhất thảm thực vật Việt Nam có trên 12000
lồi, trong số đó có trên 3200 loài thực vật được sử dụng làm thuốc trong Y học dân
gian [1], [2], [6], [13], [14].
Từ xưa đến nay, những cây thuốc dân gian vẫn đóng vai trị hết sức quan
trọng trong việc chăm sóc sức khoẻ cho con người. Ngày nay những hợp chất tự
nhiên có hoạt tính sinh học được phân lập từ cây cỏ đã được ứng dụng trong rất
nhiều ngành công nghiệp, nông nghiệp và chăm sóc sức khoẻ con người. Chúng
được dùng để sản xuất thuốc chữa bệnh, thuốc bảo vệ thực vật, làm nguyên liệu cho
ngành công nghiệp thực phẩm và mỹ phẩm v.v.... Mặc dù cơng nghệ tổng hợp hố
dược ngày nay đã phát triển mạnh mẽ, tạo ra các biệt dược khác nhau sử dụng trong
cơng tác phịng, chữa bệnh, nhờ đó giảm tỷ lệ tử vong rất nhiều, song những đóng
góp của các thảo dược cũng khơng vì thế mà mất đi chỗ đứng trong Y học. Nó vẫn
tiếp tục được dùng như là nguồn nguyên liệu trực tiếp, gián tiếp hoặc cung cấp
những chất đầu cho công nghệ bán tổng hợp nhằm tìm kiếm những dược phẩm mới
cho việc điều trị các chứng bệnh thông thường cũng như các bệnh nan y. Các số liệu
gần đây cho thấy rằng, có khoảng 60% dược phẩm được dùng chữa bệnh hiện nay,
hoặc đang thử cận lâm sàng đều có nguồn gốc từ thiên nhiên [2], [6].
Trong các loại thực vật đó, ngải cứu là một vị thuốc thơng dụng trong đông y
đồng thời cũng là một vị thuốc dân gian được phổ biến rộng rãi trong cả nước, nhất
là các gia đình ở nơng thơn, phịng và chữa nhiều chứng bệnh. Dân gian thường sử
dụng ngải cứu để chế biến làm các món ăn như rán trứng gà với ngải cứu, nấu canh
thịt nạc với ngải cứu,...đặc biệt mọi người còn sử dụng làm thuốc chữa bệnh như
đau đầu, làm thuốc điều kinh, rong kinh, động thai, sẩy thai, tăng sức khỏe cho cơ
thể, thiếu máu, ho, viêm họng, huyết áp thấp,...
Ngải cứu còn gọi là thuốc cứu, ngải diệp, nhả ngải (tiếng Tày), quá
sú (H’mông), cỏ linh li (Thái), tên khoa học là Artemisia vulgaris L., họ cúc


8
asteraceae. Ngải nghĩa là cắt, nó có thể cắt được hết mọi bệnh tật mặc dù nó có để

lâu thì lại càng tốt hơn vì vậy người ta dùng chữ ngải mà đặt tên cho nó. Theo Đơng
y cho rằng ngải cứu thuốc có tính ơn, vị cay, dùng điều hịa khí huyết, trục hàn thấp,
an thai, cầm máu; thường dùng trong trị liệu các chứng bệnh ở phụ nữ như đau bụng
kinh, kinh nguyệt khơng đều, khí hư, động thai, băng huyết, thổ huyết, chảy máu
cam, lỵ ra máu, nôn mửa, đau bụng, người đang mang thai, ốm lâu ngày, đau dây
thần kinh, thấp khớp ghẻ lở.
Để làm sáng tỏ những công dụng của cây ngải cứu, tôi luận văn chọn đề tài:
“Nghiên cứu xác định thành phần và cấu tạo một số hợp chất hóa học trong dịch
chiết từ cây ngải cứu ở Đà Nẵng”
2. Mục đích nghiên cứu
- Xây dựng quy trình chiết tách một số hợp chất hóa học từ dịch chiết lá ngải
cứu.
- Xác định thành phần hóa học, cơng thức cấu tạo của một số hợp chất chính
trong các dịch chiết.
3. Đối tượng nghiên cứu
Lá ngải cứu nghiên cứu được lấy từ cây ngải cứu ở thành phố Đà Nẵng
4. Phương pháp nghiên cứu
Để thực hiện đề tài này, chúng tôi sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau:
4.1. Nghiên cứu lý thuyết
Thu thập, tổng hợp các tài liệu, tư liệu, sách báo trong và ngồi nước có liên
quan đến đề tài.
4.2. Phương pháp thực nghiệm
- Lấy mẫu, thu hái và xử lí mẫu.
- Phương pháp trọng lượng để xác định độ ẩm, hàm lượng tro của lá ngải
cứu.
- Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS để xác định hàm lượng
kim loại trong lá ngải cứu.
- Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS xác định mật độ quang
của các dịch chiết để chọn dung môi chiết và điều kiện chiết tối ưu.

9
- Phương pháp chiết tách bằng dung môi hữu cơ.
- Xác định thành phần hóa học của dịch chiết trong các dung môi hữu cơ
(metanol, etylaxetat, cloroform, hexan) bằng phương pháp sắc kí khí ghép khối phổ
(GC/MS).
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
5.1. Ý nghĩa khoa học
- Cung cấp những thông tin khoa học về quy trình chiết tách, xác định thành
phần hóa học của một số cấu tử chính trong dịch chiết lá ngải cứu ở thành phố Đà
Nẵng.
- Cung cấp những thông tin, tư liệu làm cơ sở cho việc nghiên cứu sau này.
5.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Giúp cho việc ứng dụng lá ngải cứu ở phạm vi rộng một cách khoa học
hơn.
- Giải thích một cách khoa học một số kinh nghiệm dân gian về ứng dụng
của lá ngải cứu.
- Tổng hợp kiến thức về hợp chất thiên nhiên để giảng dạy bộ mơn Hóa trong
nhà trường được tốt hơn.
6. Cấu trúc của luận văn
Luận văn gồm trang, trong đó có 18 bảng và 17 hình. Phần mở đầu có 3
trang, kết luận có 1trang, tài liệu tham khảo có 1trang . Nội dung của luận văn chia
làm 3 chương.
Chương 1- Tổng quan (18 trang).
Chương 2- Những nghiên cứu thực nghiệm (8trang).
Chương 3- Kết quả và bàn luận (18trang)


10
CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN
1.1.

KHÁI QUÁT VỀ HỌ CÚC & GIỚI THIỆU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM VỀ
CÂY NGẢI CỨU

1.1.1. Khái quát về họ cúc
Họ Cúc (Asteraceae) là một họ thực vật có hoa, gồm 2 phân họ. Ở Việt Nam
có khoảng 125 chi và trên 350 lồi [1], được nhóm trong 9 chi. Chủ yếu là cỏ dại,
một số được trồng làm thực vật cảnh (các loại Cúc), rau ăn (Ngải cứu, Cải cúc, Rau
diếp), gia vị (Cúc tần), phẩm nhuộm (Hồng hoa) – Hình 1.1.

Cây ngải cứu

Hồng hoa

Bạch truật

Mộc hương


11

Sài đất

Cúc tầng

Hình 1.1. Một số lồi cây thuộc họ Cúc
1.1.1.1. Phân loại khoa học
Họ cúc gồm 2 phân họ là:

+ Phân họ hoa ống (Rubulìliflorae): Trên cụm hoa chỉ có hoa hình ống, hoặc
hoa hình ống ở giữa, hoa hình lưỡi nhỏ ở xung quanh đầu. Cây khơng có nhựa mủ.
+ Phân họ hoa lưỡi nhỏ (Lguliflorae, Cichorioideae): Tất cả các loại hoa
trong cụm hoa đầu là hoa lưỡi nhỏ, khơng có hoa ống. Cây có nhựa mủ.
Họ cúc là họ có số lồi làm thuốc lớn nhất trong thực vật giới, có khoảng 51
lồi thường làm trong thuốc, trong đó có 18 lồi dùng trong cơng nghiệp dược là:
Atiso, Bạch truật, Cỏ nhọ nồi, Cỏ ngọt, Cúc hoa, Cúc tần, Hồng hoa, Hy thiêm, Ké
đầu ngựa, Khoản đông hoa, Mần tưới, Mộc hương, Ngải cứu, Ngưu bàng, Sài đất,
Thương truật, Tử uyển.
1.1.1.2. Phân bố
Cây họ Cúc mọc hoang và phân bố rộng khắp thế giới chủ yếu ở các vùng
ôn đới của bán cầu Bắc và Nam bán cầu và nhiệt đới.thuộc các nước Châu Á như
Trung Quốc, Nhật Bản, Ấn Độ, Inđônêxia, Philippin và các nước Đông Dương. Ở
Việt Nam, nó là một lồi rất phổ biến. Cây thường mọc nơi đất ẩm, trong vườn, ven
đường đi hoặc trên các thửa ruộng, nương rẫy đã bỏ hoang.
1.1.1.3. Đặc tính thực vật
- Các cây thuộc họ Cúc chủ yếu là cây thân cỏ, sống hằng năm hay sống dại,
số it là cây bụi leo hay gỗ nhỏ.
- Lá thường mọc cách và khơng có lá kèm, lá đơn nguyên hoặc chia thuỳ.


12
- Trong thân và rễ của một số lồi có ống tiết nhựa mủ trắng, có chứa chất
inulin.
- Mạch thường có bản ngăn đơn.
- Hoa của họ Cúc về cơ bản là hoa lưỡng tính, nhưng đơi khi do nhị hoặc
nhụy khơng phát triển mà trở thành hoa đơn tính hoặc hoa vơ tính, thường ở phía
ngồi đầu.
- Quả đóng, chứa 1 hạt, quả mang chùm lông do đài tồn tại để phát tán.
- Hạt có phơi thẳng và lớn, không nội nhũ.

1.1.2. Giới thiệu một số đặc điểm về cây ngải cứu
1.1.2.1. Đặc điểm về thực vật
Ngải cứu có tên khoa học là Artemisia vulgris L. Ngồi ra nó cịn có tên khác
là: Ngải Diệp, Bắc ngải, Nhả ngải, Quá sú, Ngỏi, Cỏ linh chi.
Giới: Plantae
Ngành: Angiospermae
Lớp: Magnoliidae
Bộ: Cúc (Asterales)
Họ: cúc (Asteraceae)
Chi: Astemisia L
Loài: Artemisia vulgris L
Ở Việt Nam, cây mọc hoang ở nhiều nơi, là cây ưa ẩm, chịu được bóng râm.
Phân bố rộng khắp thế giới và phát triển ở vùng ôn đới và nhiệt đới như Trung
Quốc, Nhật Bản, Ấn Độ, Inđônêxia, Philippin và các nước Đơng Dương. Ở Việt
Nam, nó là một lồi rất phổ biến. Cây thường mọc nơi đất ẩm, trong vườn, ven
đường đi, bãi sông hoặc trên các thửa ruộng, nương rẫy đã bỏ hoang.
1.1.2.2. Đặc điểm về sinh thái
Cây ngải cứu (hình 1.2) là cây thảo sống nhiều năm, cao từ 0.6-1m, thân có
rảnh dọc, cành non có lơng mọc thành khóm, lá mọc so le, khơng cuốn (lá phía dưới
cây thường có cuống) phiến lá sẻ sâu thành thuỳ nhọn, phiến lá sẻ lông chim, mặt
trên màu lục sẫm, mặt dưới có màu trắng xám có lơng nhung trắng, vị ra có mùi
thơm hắc. Cụm hoa hình ( hình 1.3)chùm kép gồm nhiều đầu nhỏ, màu vàng lục


13
nhạt, mọc tập trung ở đầu cành hình trứng. Quả bế nhỏ dài và nhẵn. Cây có mùi
thơm đặc biệt. Cây nở hoa vào tháng 10-12. Ngải cứu được dùng làm thuốc và thực
phẩm cho con người, hầu hết các bộ phận đều dùng được (trừ gốc rễ).

Hình 1.2. Cây ngải cứu

Hình 1.3. Hoa, lá của cây ngải cứu

1.1.2.3. Dược tính của ngải cứu
Hiện nay ngải cứu là một vị thuốc thường dùng trong nhân dân Việt Nam,
được dùng chữa trị các bệnh như kinh nguyệt không đều bụng lạnh đau, tử cung
lạnh khơng thể có thai, thổ huyết, nục huyết, băng lậu kinh nhiều, có thai, đới hạ ở
phụ nữ. Trị mụn trứng cá, mẩn ngứa, ghẻ lở, tăng sức khoẻ cho cơ thể. Ngải cứu có
thể tẩy tế bào chết, làm mềm da và các vết chai, giúp máu lưu thông mạnh hơn, làm
dịu các cơ đang bị đau và chỗ bị sưng hay viêm. Ngồi ra, nó cịn là món ăn hàng
ngày của người Việt.
Ngải cứu là một vị thuốc rất phổ biến, thông dụng cả trong Đơng y và Tây y,
nó được đưa vào sách Dược điển của nhiều nước trên thế giới và được coi là mẹ
của các loại cây nhờ công dụng y học thần bí của nó.
Y học trong dân gian từ cây ngải cứu[1], [5],[14]
- An thai: ở phụ nữ có thai nếu xuất hiện đau bụng, ra máu thì có thể dùng lá
ngải cứu 16 g, tía tơ 16 g, cho 600 ml nước sắc còn 100 ml, thêm chút đường, chia
3-4 lần uống trong ngày.


14
- Làm thuốc điều kinh: một tuần trước ngày kinh dự kiến, lấy mỗi ngày 612g (tối đa 20g) sắc với nước hoặc hãm với nước sôi như trà, chia làm 3 lần uống
trong ngày. Có thể uống dưới dạng bột (5-10g) hay dạng cao đặc (1-4g). Thuốc
khơng có tác dụng kích thích với tử cung có thai nên khơng gây sảy thai.
- Kinh nguyệt không đều: hằng tháng đến ngày bắt đầu kỳ kinh và cả những
ngày đang có kinh, lấy ngải cứu khô 10g, thêm 200 ml nước, sắc còn 100 ml, thêm
chút đường chia uống 2 lần/ngày. Có thể uống liều gấp đơi, cũng 2 lần/ngày. Sau 12 ngày thấy hiệu quả, người đỡ mệt, máu kinh đỏ và ít hơn.
- Tăng sức khỏe cho cơ thể: dùng nhiều lá ngải cứu tươi hoặc khô cho vào túi
lọc rồi cho nước nóng chảy qua trước khi chảy vào bồn tắm. Làm theo cách này có
tác dụng tẩy tế bào chết, làm mềm da và các vết chai, giúp máu lưu thông mạnh

hơn, làm dịu các cơ đang bị đau và các chỗ bị sưng hay viêm.
Những người kiệt sức hay các bà mẹ đang cho con bú: Lấy 5 cành lá ngải
cứu tươi (hoặc khô), rửa sạch, băm nhỏ, pha với một cốc nước sôi, uống hàng ngày
sẽ mau hồi phục sức khỏe.
- Làm đẹp với ngải cứu: tác dụng khôi phục và giữ ẩm, làm da trở nên mền
mại . Cách dùng:
+ Ngải cứu rửa sạch và chần sơ với nước sôi.
+ Vớt lên rồi thái nhỏ, đun sôi lại khoảng 20 phút (với lượng nước là 500ml)
+ Lọc bỏ bã, nước để nguội sau đó đổ vào bình đậy kín nắp. Dùng nước ngải
cứu để bôi lên mặt vào các buổi sáng, trưa, và tối trước khi đi ngủ.
- Trị mụn trứng cá: Lá ngải cứu tươi giã nát, đắp lên mặt, để khoảng 20 phút,
rồi rửa lại mặt, làm liên tục sẽ cho bạn làn da mịn màng và trắng hồng.
- Trị mẩn ngứa, ghẻ lở, rôm sảy ở trẻ: Với những trẻ nhỏ thường hay bị rôm
sảy, xay nát lá ngải cứu, lọc lấy nước cốt rồi hòa vào nước tắm của trẻ. Làm liên tục
trong vài ngày, các nốt ngứa sẽ lặn mất.
- Điều hồ khí quyết, giảm đau, mỏi cơ: lá ngải cứu khơ vị nát, loại bỏ cành
cuống cịn lại ngải nhung đem cuốn thành từng điếu như điếu thuốc lá hoặc to hơn
tuỳ theo ý định sử dụng. Điếu ngải được đốt nóng đem hơ các huyệt sẽ làm khí


15
huyết lưu thơng mạnh, gây ấm nóng cơ thể, giảm đau, sưng, mỏi cơ, tiết dịch, giải
độc, làm mềm chỗ cứng và tan máu tụ.
- Chữa bệnh gai cột sống: lấy lá ngải cứu rửa sạch, để ráo nước, cắt nhỏ
thành sợi. Sau đó, trộn với dấm ni đun nóng. Xoa đều hỗn hợp này lên dọc sống
lưng ngưòi bệnh. Thời gian điều trị: 3 tháng.
1.2.

MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1.2.1. Phân tích trọng lượng[11]
1.2.1.1. Bản chất của phương pháp phân tích trọng lượng
Phương pháp phân tích trọng lượng là phương pháp phân tích định lượng dựa
vào kết quả cân khối lượng của sản phẩm, hình thành sau phản ứng kết tủa bằng
phương pháp hóa học hay phương pháp vật lý. Do chất phân tích chiếm một tỷ lệ
xác định trong sản phẩm đêm cân dễ dàng suy ra lượng chất phân tích trong đối
tượng phân tích.
Q trình phân tích một chất theo phương pháp trọng lượng:
- Chọn mẫu và gia công mẫu
- Tách trực tiếp chất cần xác định hoặc các thành phần của nó khỏi sản phẩm
phân tích dưới trạng thái tinh khiết hóa học. Tuy nhiên trong nhiều trường hợp việc
làm này rất khó khăn, nhiều khi khơng thực hiện được, do đó chất cần xác định
thường được tách ra thành kết tủa dưới dạng hợp chất có thành phần xác định. Để
làm được điều đó ta thực hiện như sau: Đưa mẫu vào dung dịch (phá mẫu) và tìm
cách tách chất nghiên cứu khỏi dung dịch (làm phản ứng kết tủa hay điện phân).
- Xử lý sản phẩm đã tách bằng các biện pháp thích hợp (rửa, nung, sấy…) rồi
đêm cân để tính kết quả.
1.2.1.2. Phân loại các phương pháp phân tích trọng lượng
- Phương pháp đẩy: Dựa vào việc tách thành phần cần xác định ở dạng đơn chất rồi
cân.
- Phương pháp kết tủa: Trong phương pháp này ta dùng phản ứng kết tủa để tách
chất nghiên cứu ra khỏi dung dịch phân tích. Các kết tủa tách ra có thành phần hóa
học được rửa, sấy hoặc đem nung. Khi đó kết tủa thường được chuyển thành một
chất mới có thành phần biết chính xác rồi đem cân trên cân phân tích.


16
- Phương pháp điện phân: Người ta dùng điện phân để tách kim loại cần xác định
trên catốt bạch kim. Sau khi kết thúc điện phân, đêm sấy điện cực rồi cân và suy ra
lượng kim loại đã thoát ra trên điện cực bạch kim. Phương pháp này thường được

dùng để xác định các kim loại trong môi trường đệm pH=7.
- Phương pháp chưng cất: Trong phương pháp này chất đem phân tích được chưng
cất trực tiếp hay gián tiếp. Trong phương pháp chưng cất trực tiếp, chất đem phân
tích được chuyển sang dạng bay hơi rồi hấp thụ nó vào chất hấp thụ thích hợp. Khối
lượng của chất hấp thụ tăng lên một lượng ứng với lượng chất đã hấp thụ vào.
1.2.1.3. Một số kỹ thuật của phương pháp phân tích trọng lượng
+ Lấy mẫu và hịa tan mẫu cân
Độ lớn của lượng cân chất lấy để nghiên cứu ảnh hưởng đến độ chính xác của
sự phân tích. Lượng cân của chất phân tích càng lớn, độ chính xác tương đối của
các kết quả phân tích càng cao.
Để tính lượng cân, cần biết hàm lượng gần đúng của các cấu tử trong mẫu
nghiên cứu của chất đem phân tích hoặc biết được cơng thức của nó.
Các kết tủa tinh thể có thể tích nhỏ, các kết tủa vơ định hình có thể tích lớn vì
vậy lượng cân của chất cần phải khác nhau. Kết tủa thu được không nên q lớn, vì
vậy các khó khăn về thực nghiệm sẽ tăng lên do phải làm việc với những lượng cân
lớn và tốn nhiều thời gian để phân tích. Đồng thời lượng kết tủa cần phải đủ để tiện
thao tác xử lý nó. Ngồi ra việc dùng những lượng cân q nhỏ có thể là nguyên
nhân của những sai số tương đối rất lớn khi cân. Trong phân tích trọng lượng, sai số
cho phép khi cân không được vượt quá 0,1%. Hàm lượng phần trăm của cấu tử xác
định trong mẫu càng nhỏ thì lượng cân càng phải lớn.
+ Lấy mẫu cân để phân tích
Để lấy mẫu cân của chất rắn người ta thường dùng các kính đồng hồ, các ống
nghiệm đặc biệt, các cốc cân, còn đối với chất lỏng người ta thường dùng các ống
nhỏ giọt, các bình nhỏ 1-2 ml, các loại capuxin keo hoặc pipet cần có khóa mài
nhẵn.
Để lấy lượng cân của các chất dễ bay hơi người ta dùng các ampun có thành
mỏng.


17

+ Sự chuyển lượng cân của chất rắn
Cẩn thận lấy cốc cân có chứa lượng cân ra khỏi đĩa cân và bỏ một cách cận
thận lượng mẫu vào cốc. Sau khi chuyển lượng cân vào cốc như vậy lại đem cân
cốc cân cùng với mẫu còn lại trên cân phân tích.
Cẩn thận lấy cốc cân có chứa lượng cân ra khỏi cốc cân và dốc ngược cốc cân
trên miệng cốc sau đó dùng bình rửa để rửa lượng cân cịn lại trong cốc cân. Khi
chuyển lượng cân còn lại trong cốc cân cần theo dõi một cách cẩn thận để không
làm mất dù chỉ một lượng mẫu rất nhỏ.
+ Sự chuyển lượng cân của chất lỏng
Để lấy lượng cân của chất lỏng người ta thường dùng các loại pipet đặc biệt có
khóa.
Khi chuyển lượng cân lỏng ta mở khóa của pipet và cẩn thận rót chất lỏng vào trong
cốc.
Sau đó đem cân pipet và phần mẫu cịn lại trong đó.
Hịa tan lượng cân: Các chất không tan trong nước lạnh được hịa tan khi đun
nóng trong cốc hoặc bình hóa học đặt trên nồi cách thủy hoặc cách khơng khí. Cốc
được đậy bằng kính đồng hồ, nếu dùng bình thì đặt vào bình một phễu thủy tinh để
ngưng hơi. Đơi khi người ta tiến hành hòa tan trong bát bằng sứ.
a. Kỹ thuật kết tủa
+ Lượng dung môi: Với kết tủa tinh thể pha lỗng đến 0.1N, cịn nếu từ
dung dịch tách ra kết tủa vơ định hình thì lượng cân được hịa tan trong thể tích
nước tối thiểu để thu được dung dịch đặc.
+ Lượng chất kết tủa: Để kết tủa các kết tủa tinh thể và vô định hình cần lấy
lượng dung dich chất kết tủa lớn bằng 1.5 lần lượng đã tính tốn. Để kết tủa các kết
tủa tinh thể người ta dùng các dung dịch loãng chất kết tủa, cịn với kết tủa vơ định
hình thì dùng dung dịch đặc chất kết tủa.
+ Kết tủa: Thường được tiến hành trong cốc đã được dùng để hòa tan mẫu.
Các kết tủa tinh thể được kết tủa khi đun nóng trên nồi đun cách thủy hoặc cách
khơng khí. Cịn kết tủa các kết tủa vơ định hình được kết tủa từ dung dịch nóng, đặc
bằng dung dich đặc chất kết tủa.

18
b. Lọc và rửa kết tủa
+ Lọc: Trong phân tích định lượng thường dùng giấy lọc không tro. Để lọc
đôi thì sử dụng bột giấy. Tùy thuộc vào kích thước hạt của kết tủa mà dùng các loại
giấy lọc có mức độ xốp khác nhau. Khi rót chất lỏng trên phễu lọc người ta thường
dùng đũa thủy tinh.
+ Chọn nước rửa: Thường dùng nước cất có thêm lượng nhỏ các chất làm
giảm độ tan của kết tủa
+ Rửa kết tủa trên giấy lọc: Tia chất lỏng từ bình rửa vào phễu để cho chất
lỏng chảy từ trên xuống dưới và làm cho kết tủa lấp đầy đỉnh của nón hình phễu.
Khi chất lỏng đầy khoảng ½ phễu thì ngừng rửa và để cho chất lỏng từ phễu chảy
hết ra sau đó lại tiếp tục rửa cho đến khi hịa tan hồn tồn các tạp chất hịa tan.
c. Chuẩn bị dạng cân
+ Để thu được dạng cân, kết tủa cần được sấy trong tủ sấy hoặc được nung
đến khi có khối lượng không đổi.
+ Chén được rửa cẩn thận, sấy khô và được nung trong điều kiện nung kết
tủa.
+ Bình hút ẩm được đậy lại bằng nắp thủy tinh có vịi hút và được chuyển
vào phịng cân.
+ Khi chén có được nhiệt độ của khơng khí phịng cân, dùng cặp lấy nó ra
khỏi bình hút ẩm và cân trên cân phân tích với độ chính xác 0.0002g. Việc nung
chén sứ có kết tủa được tiến hành khơng ít hơn hai lần nên hiệu số các kết quả hai
lần cân không vượt quá 0.0002g. Nếu trường hợp ngược lại, việc nung chén sứ cần
được lặp lại cho tới khi khối lượng chén sứ không đổi.
1.2.1.4. Ưu, nhược điểm của phương pháp phân tích trọng lượng
+ Ưu điểm: Các phương pháp phân tích trọng lượng cho phép ta xác định với
độ chính xác cao hàm lượng của các cấu tử riêng biệt trong một mẫu đã cho của
chất phân tích hoặc nồng độ của chúng trong dung dịch. Phân tích trọng lượng được

dùng để xác định rất nhiều kim loại (các cation) và các phi kim (các anion), các
thành phần của hợp kim, của các quặng silicat, các hợp chất hữu cơ…bằng phân


19
tích trọng lượng, người ta tiến hành các xác định với độ chính xác đạt tới 0.010.005%, độ chính xác đó vượt xa độ chính xác của các phương pháp chuẩn độ.
+ Nhược điểm: nhược điểm chủ yếu của phân tích trọng lượng là thời gian
xác định kéo dài, dài hơn nhiều so với thời gian phân tích khi thực hiện các phương
pháp phân tích chuẩn độ. Vì ngun nhân này mà các phương pháp phân tích trọng
lượng bị mất đi giá trị trước kia của mình và trong thực tiễn người ta thay thế bằng
các phương pháp phân tích hóa học và hóa lý hiện đại nhanh hơn nhiều.
1.2.2. Phương pháp chiết[11]
Phương pháp chiết là phuơng pháp lấy chất từ hỗn hợp bằng dung môi để tách
biệt, cô và tinh chế các cấu tử có trong hỗn hợp thành những cấu tử riêng.
1.2.2.1. Chiết đơn giản, một lần
Ta đun nóng hợp chất với dung mơi trong bình cầu có sinh hàn hồi lưu, lọc
nóng hoặc để lắng cho trong rồi chắt. Khi thao tác với những lượng chất nhỏ, ta
dùng ống nghiệm có lắp sinh hàn ngón tay hoặc lắp ống sinh hàn khơng khí.
1.2.2.2. Chiết đơn giản, nhiều lần
Nói chung, muốn làm cho q trình chiết được lặp đi lặp lại nhiều lần thao tác
đã được mô tả ở trên. Trong trường hợp đó ta nên dùng những bộ công cụ công tác
tự động. Những bộ công cụ như vậy bao gồm một bình cầu, một thiết bị chiết và
một ống sinh hàn hồi lưu. Dung môi ở trong bình cầu được làm bốc hơi từng phần,
dung mơi được ngưng tụ nhỏ vào chất được chiết đựng trong một cái túi bằng giấy
lọc và sau đó lại chảy vào bình. Trong q trình đó cấu tử cần được tách được làm
giàu thêm trong dung môi.
 Dụng cụ chiết soxhlet
Dụng cụ chiết soxhlet có một ống xi-phơng đặt ở bên cạnh, chỉ để dung dịch
chiết chảy vào bình khi nào mức chất lỏng trong ống chiết đạt được khuỷu trên của
ống xi-phơng. Chất được chiết cần có tỷ khối lớn hơn là dung môi.

20

Hình 1.4. Ống SOXHLET

Để chiết trong phạm vi bán vi lượng và để chiết tới những dung mơi có điểm
sơi cao, ta dùng chén lọc hút thuỷ tinh xốp. Ta treo chén đó vào ống sinh hàn sao
cho chén nằm trong hơi dung mơi của bình và đồng thời được dung mơi ngưng tụ
chảy qua. Ta cũng có thể chiết bán vi lượng trong những dụng cụ chiết kể trên
nhưng có kích thước nhỏ hơn.
Độ hiệu dụng chiết chất rắn bằng chất lỏng phụ thuộc trước hết vào độ hoà
tan , tốc độ chuyển từ tướng này qua tướng khác. Tính tan phụ thuộc dung mơi lựa
chọn, có thể tăng tốc độ chuyển tướng bằng cách nghiền chất trước khi chiết, khuấy.
Có thể chiết bằng cách hồ tan chất trong dung môi rồi lọc hay gạn.
1.2.3. Phương pháp UV – VIS[10], [12]
 Sự hấp thụ ánh sáng của dung dịch màu
Dung dịch có màu là do bản thân dung dịch đã hấp thụ một phần quang phổ
của ánh sáng trắng, phần cịn lại ló ra cho ta màu của dung dịch, chính là màu phụ
của phần ánh sáng trắng đã bị hấp thụ (vùng quang phổ còn lại). Sự hấp thụ bức xạ
đơn sắc của dung dịch còn phụ thuộc vào nồng độ của chất hấp thụ.
 Định luật cơ bản về sự hấp thụ ánh sáng
Định luật Bourguear - Lambert:


21
Nếu chiếu một chùm ánh sáng đơn sắc có cường độ Io qua một dung
dịch có bề dày là b (cm) và nồng độ là C (M), sau khi ra khỏi dung dịch nó bị
hấp thụ mất một phần nên cường độ cịn lại là It (ItIt

= 10- bC
Io

Tỷ số

It
đặc trưng cho độ truyền qua của ánh sáng khi đi qua dung dịch và
Io

được gọi là độ truyền quang, ký hiệu T

 là hệ số, nó đặc trưng cho bản chất của chất hấp thụ ánh sáng và bước
sóng của ánh sáng đơn sắc chiếu vào dung dịch, nó được gọi là hệ số tắt phân tử
gam (hay hệ số hấp thụ phân tử gam) khi nồng độ C của chất hấp thụ ánh sáng
biểu diễn bằng mol/l.
Đại lượng T không thuận tiện cho việc biểu diễn qua C (vì nó ở luỹ
thừa). Để tiện cho việc tính tốn, trong phân tích người ta chuyển thành:
lgT = lg 10- bC = -  bC
- lgT =  bC = A.
A gọi là mật độ quang, phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ C của chất
phân tích.
 Các tính chất của mật độ quang A
A =  bC (  phụ thuộc vào hấp thụ ánh sáng và bước sóng (  ) ánh sáng
tới)
Nên đối với một chất: A = f (  , b, C)
-

Đo mật độ quang của một dung dịch bằng một cuver (b, C = const) ở các

bước sóng khác nhau (A = f (  )) ta được đường cong biểu diễn phổ hấp thụ của

dung dịch. (Hình 1.5)
-

Đo mật độ quang của một dãy dung dịch có nồng C khác nhau bằng một

cuvet tại một bước sóng  nhất định (b,  = const) thì A= f (C) đường biểu diễn sẽ
là đường thẳng (Hình 1.6)


22


 max
A

 max/2

 1/2  max  1/2  (nm)
Hình 1.5. Dạng đường phổ hấp thụ
-

O
C
Hình 1.6. Dạng đường biểu diễn

Mật độ quang của A có tính chất cộng tính.
Đo mật độ quang bằng cuvet b (cm) tại một bước sóng nhất định:
Của dung dịch I có nồng độ C1 được giá trị A1.
Của dung dịch II có nồng độ C2 được giá trị A2.
Của dung dịch III có nồng độ C2 + C2 được giá trị A3.

Nếu I và II khơng tương tác với nhau thì:
A3 = A1 + A2 (tính chất cộng tính)
Nếu I tương tác với II thì:
A3  A1 + A2 (tính chất cộng tính của A bị phá vỡ)
Do vậy trong phương pháp đo quang để loại trừ khái niệm hấp thụ ánh sáng

của các chất khác ngồi các chất khác ngồi chất phân tích thì người ta so sánh
mật độ quang của dung dịch phân tích với mật độ quang của dung dịch trống.

Hình 1.7. Máy quang phổ UV-VIS


23
1.2.4. Phương pháp hấp thụ nguyên tử AAS[12]
1.2.4.1. Qui trinh nghiên cứu
Nếu ta chiếu một chùm tia sáng có bước sóng xác định vào đám hơi ngun
tử thì các ngun tử tự do sẽ hấp thụ các bức xạ có bước sóng ứng đúng với những
tia bức xạ mà có thể phát ra được trong quá trình phát xạ. Phổ sinh ra trong quá
trình này gọi là phổ hấp thụ nguyên tử.
Nghiên cứu sự phụ thuộc cường độ một vạch phổ hấp thụ của một nguyên
tố vào nồng độ C của ngun tố đó trong mẫu phân tích, người ta rút ra được kết
luận sau: trong một vùng nồng độ C nhỏ, mối quan hệ giữa cường độ vạch phổ hấp
thụ và số nguyên tử của nguyên tố đó trong đám hơi cũng tuân theo định luật
Lămbe-Bia.
* Để thực hiện phép đo phổ hấp thụ nguyên tử cần phải thực hiện các q
trình sau đây.
- Q trình ngun tử hố mẫu
Mục đích của q trình này là tạo ra được đám hơi các nguyên tử tự do từ mẫu
phân tích với hiệu suất cao và ổn định. Ta có thể ngun tử hố mẫu phân tích bằng
ngọn lửa và bằng kĩ thuật ngun tử hố khơng ngọn lửa. Đây là giai đoạn quan

trọng nhất và có ảnh hưởng đến kết quả của phép đo AAS. Để thu được kết quả
phân tích chính xác, phải nghiên cứu và chọn được các điều kiện tối ưu cho q
trình ngun tử hố mẫu sao cho phù hợp với từng nguyên tố phân tích trong mỗi
loại mẫu cụ thể, đó là:
+ Thành phần và tốc độ của hỗn hợp khí đốt ra tạo ngọn lửa.
+ Tốc độ dẫn dung dịch mẫu (thường vào khoảng 3-5ml/phút)
+ Chiều cao của đèn nguyên tử hoá
+ Bề dày của môi trường hấp thụ
+ Độ nhớt của dung dịch mẫu. Dung dịch phân tích và dung dịch dùng để lập
đường chuẩn phải được chuẩn bị trong cùng một điều kiện để có cùng thành phần
hố học, vật lý, đặc biệt là thành phần nền của mẫu, độ axít, loại axít dùng làm mơi
trường.
- Nguồn phát bức xạ đơn sắc


24
Muốn thực hiện phép đo phổ hấp thụ nguyên tử, cần phải có nguồn phát tia
bức xạ đơn sắc của nguyên tố cần phân tích để chiếu qua đám hơi nguyên tử tự do.
Nguồn phát tia bức xạ đơn sắc phải thoả mãn các yêu cầu sau:
+ Nguồn phát tia bức xạ đơn sắc tạo ra phải là các tia phát xạ nhạy của
nguyên tố phân tích. Chùm tia phát xạ phải có cường độ (Io) ổn định, lặp lại trong
nhiều lần đo khác trong cùng điều kiện và phải điều chỉnh được để có cường độ cần
thiết cho mỗi phép đo.
+ Nguồn phát bức xạ phải tạo ra được chùm tia phát xạ thuần khiết, chỉ bao
gồm một số vạch nhạy của nguyên tố phân tích. Phổ nền của nó phải khơng đáng
kể.
+ Nguồn phát tia bức xạ phải tạo ra được chùm tia sáng có cường độ cao,
nhưng phải bền theo thời gian và không bị các yếu tố vật lý khác gây nhiễu, không
bị ảnh hưởng bởi các dao động của điều kiện làm việc. Ngoài ra không quá đắt và
không quá phức tạp khi sử dụng.

- Quá trình ghi đo:
Gồm hệ thống phân lý ánh sáng sau khi bị hấp thụ, detector, bộ khuếch đại và
ghi đo.
Nhờ một hệ thóng máy quang phổ, người ta thu, phân ly và chọn vạch hấp thụ
một nguyên tố cần nghiên cứu để đo cường độ của nó. Cường độ đó chính là tín
hiệu hấp thụ của vạch phổ. Trong một giới hạn nhất định của nồng độ, giá trị cường
độ này là phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ C của nguyên tố ở trong mẫu phân tích.
Cường độ của các vạch phổ hấp thụ sau khi được detector ghi nhận và khuếch đại sẽ
được đưa sang hệ thống chỉ thị, ở đây nó được khuếch đại tiếp và được xử lý để có
được cường độ thực của vạch phổ hấp thụ.
1.2.4.2. Ưu, nhược điểm của phép đo phổ hấp thụ nguyên tử

 Ưu điểm
- Phép đo phổ hấp thụ nguyên tử có độ nhạy và độ chọn lọc cao. Gần 60 ngun
tố hố học có thể xác định được bằng phương pháp này với độ nhạy 10-4 – 10-5%,
nếu dùng kỹ thuật ngun tử hố khơng ngọn lửa có thể đạt tới n.10-7%.


25
- Ít tốn mẫu, ít tốn thời gian và khơng cần phải dùng nhiều hố chất có độ tinh
khiết cao khi làm giàu mẫu nên tránh được sự nhiễm bẩn mẫu khi xử lí qua các giai
đoạn phức tạp.
- Kết quả phân tích ổn định, sai số nhỏ (khơng q 15% với vùng nồng độ cỡ
ppm). Với các trang thiết bị hiện nay, người ta có thể xác định đồng thời hay liên
tiếp nhiều nguyên tố trong cùng một mẫu.

 Nhược điểm
- Để thực hiện phép đo phổ hấp thụ nguyên tử cần phải có một hệ thống máy
tương đối đắt tiền.
- Vì phép đo có độ nhạy cao, nên sự nhiễm bẩn có ý nghĩa đối với việc phân tích

các lượng vết. Vì thế mơi trường khơng khí phịng thí nghiệm phải khơng có bụi.
Các dụng cụ - hố chất dùng trong phép đo phải có độ tinh khiết cao.
- Bằng phương pháp phân tích này chỉ cho biết thành phần nguyên tố của chất
trong mẫu phân tích chứ không cho biết trạng thái liên kết của nguyên tố ở trong
mẫu. Vì thế nó chỉ là phương pháp phân tích thành phần nguyên tố.
1.2.5. Một số phương pháp phân tích sắc ký [12]
1.2.5.1. Định nghĩa sắc ký
* Định nghĩa của Mikhai S. Tsvett (1906): Sắc ký là một phương pháp trong
đó các cấu tử của một hỗn hợp được tách trên một cột hấp thụ đặt trong một hệ
thống đang chảy.
* Định nghĩa của IUPAC (1993): Sắc ký là một phương pháp tách trong đó
các cấu tử cần tách được phân bố giữa hai pha, một trong hai pha là pha tĩnh đứng
yên còn pha kia chuyển động theo một hướng xác định.
1.2.5.2. Quá trình sắc ký
Sắc ký là một kỹ thuật tách trong đó các cấu tử cần tách trong một hỗn hợp
được vận chuyển bởi pha động đi qua pha tĩnh. Mẫu đi vào pha động được mang
theo dọc hệ thống sắc ký (cột, bản phẳng) có chứa pha tĩnh phân bố đều khắp.
Pha động có thể là chất lỏng hoặc chất khí, pha tĩnh có thể là một lớp phim
được phủ trên bề mặt của chất mang trơ hoặc một bề mặt chất rắn. Sự tương tác xảy
ra giữa các cấu tử với pha tĩnh nhờ đó các cấu tử sẽ phân bố giữa pha động và pha