PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG SẮT TRONG MỘT SỐ LOÀI NGAO VÀ HÀU THUỘC VÙNG BIỂN QUẢNG NINH BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG PHÂN TỬ UV VIS

PHÂN TÍCH HÀM
LƯỢNG SẮT TRONG
MỘT SỐ LỒI NGAO VÀ
HÀU THUỘC VÙNG
BIỂN QUẢNG NINH
BẰNG PHƯƠNG PHÁP
TRẮC QUANG PHÂN TỬ
UV-VIS
Môn học: Phân tích thực phẩm


LỜI MỞ ĐẦU
Sắt có vai trị thiết yếu trong q trình trao đổi chất của cơ thể, bao gồm vận
chuyện oxy trong máu, tổng hợp DNA, thở, chức năng miễn dịch và sản
xuất năng lượng. Thiếu sắt có thể có tác động nghiêm trọng đến sức khỏe và
năng suất lao động, ảnh hưởng đến sự phát triển trí não.
Thiếu sắt, thiếu máu ở giai đoạn vị thành niên có thể có tác động tiêu cực và lâu
dài đến chức năng não bộ. Thiếu máu ở phụ nữ mang thai có thể dẫn đến sinh
non.
Thiếu sắt là nguyên nhân phổ biến nhất dẫn đến thiếu máu – làm tăng nguy cơ
suy tim. Theo chuyên gia dinh dưỡng Natalie Parletta, của Đại học Nam
Australia, thiếu hụt chất sắt có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe.
Những loại động vật thân mềm như ngao, hàu, trai, sị, điệp, ốc… khơng chỉ
giúp chúng ta tạo ra những món ăn lạ miệng, hấp dẫn mà còn chứa lượng lớn
chất sắt, cung cấp đủ chất dinh dưỡng trong cơ thể.
Sinh ra và lớn lên ở vùng biển Quảng Ninh, em hiểu rõ tầm quan trọng và giá trị
dinh dưỡng của những loài động vật thân mềm vùng biển. Vì thế, em gửi đến cơ
bài tiểu luận phân tích hàm lượng sắt trong ngao và hàu ở vùng biển Quảng
Ninh quê em bằng phương pháp trắc quang phân tử UV-VIS (xác định hàm
lượng sắt bằng thuốc thử axit sunfosalixilic)

TÌM HIỂU VỀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
1. Tìm hiểu chung về lồi thân mềm hai mảnh vỏ
Chúng khơng có đầu, cũng như dải răng kitin. Lớp này gồm các
lồi ngao, hàu, sị nứa, trai, điệp, và một số khác; một phần sống ở nước
1


mặn, phần còn lại ở nước ngọt. Đa số là động vật ăn lọc. Mang tiến hóa
thành một bộ phận gọi là ctenidium, một cơ quan dùng để ăn và thở.
Chúng thường chơn mình trong trầm tích, nơi chúng tương đối an tồn
trước kẻ thù. Một số, như điệp, có thể bơi.
Vỏ được cấu tạo từ canxi cacbonat và gồm hai mảnh được dính với nhau.
Hai mảnh vỏ thường đối xứng hai bên, kích thước vỏ biến thiên từ dưới
một milimet tới hơn một mét, dù đa số không vượt quá 10 cm.
2. Một số loài ngao biển tiêu biểu
- Ngao dầu: Vỏ có dạng hình tam giác, da vỏ màu nâu, trơn bóng. Mặt
trong của vỏ màu trắng, mép sau có màu tím đậm. Ngao dầu được
dùng làm thực phẩm cho tiêu thụ nội địa và có giá trị xuất khẩu. Thịt
có mùi vị thơm ngon và nhiều đạm.

- Ngao trắng: Hình dạng rất giống ngao dầu, nhưng kích thước nhỏ hơn.
Mặt ngoài vỏ màu vàng nhạt hoặc màu trắng sữa, một số cá thể có vân
màu nâu. Mặt trong vỏ có màu trắng. Thịt ngao trắng thơm ngon, được
chế biến các món ăn đặc sản. Ngao có giá trị xuất khẩu quan trọng.

2


- Ngao lụa: Vỏ cỡ trung bình, tương đối mỏng, có hình bầu dục dài. Da
vỏ láng, có vịng sinh trưởng min sắp xếp khít nhau, mặt vỏ có nhiều

vân phóng xạ màu tím gấp khúc dạng hình mạng lưới. Thịt ngao thơm
ngon, được chế biến thành các món ăn đặc sản. Ngao lụa là lồi xuất
khẩu có giá trị.

3. Loài hàu biển
Hàu hay hào hay hầu là loài động vật nhuyễn thể thuộc nhóm giáp xác hai
mảnh vỏ trong họ hàng ngao, sò nhỏ sống ở bờ biển, ở các ghềnh đá ven
bờ biển hay các cửa sông, sống bám vào một giá thể như bám vào đá
thành tảng, các rạn đá, móng cầu, ăn sinh vật phù du và các sinh vật trong
bùn, cát, nước biển.... Hàu cũng được coi là một loại hải sản sống dưới
nước. Thịt hàu ngon và ngọt, rất giàu chất dinh dưỡng, có chứa protein,
glucid, chất béo, kẽm, magiê, canxi,…
3


Hàu có kích thước tương đối lớn so với các loài ngao, đặc biệt là mảnh vỏ
của hàu lớn hơn nhiều so với cơ thể của chúng. Vỏ của hàu màu đen, xù
xì.

Các lồi nhuyễn thể hai mảnh vỏ lọc nước lấy thực vật và động vật nổi làm thức
ăn nên chúng là thành viên quan trọng tham gia vào q trình làm sạch nước.
Ví dụ một con hàu làm lắng 1.0875 g bùn/ngày. Thịt nhuyễn thể có mùi vị thơm
ngon và nhiều đạm, chúng là thức ăn quan trọng, cần thiết và phổ biến đối với
con người và có giá trị xuất khẩu cao. Các vỏ trai có lớp xà cừ đẹp dùng cho đồ
gỗ khảm trai và cho hàng mỹ nghệ. Ngoài ra, các phần cơ thể của nhuyễn thể
được dùng làm nguyên liệu sản xuất các đồ dùng rất độc đáo như sản xuất khuy
áo bằng vỏ trai, ở một số vùng biển dùng vỏ sò để nung vôi.

THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1. Dụng cụ, thiết bị, hóa chất

1.1. Dụng cụ
- Chén sứ
- Bát sứ
- Bếp điện
- Giấy lọc
- Cốc có mỏ
- Đũa thủy tinh
- Gía đụng cuvet
- Cốc thủy tinh: 100ml
- Bình định mức 50ml, 100ml
- Pipet 2ml, 5ml, 10ml, 20ml
1.2. Thiết bị
4


Máy đo quang phổ UV-VIS UVD-3200
- Lò nung
- Cân phân tích
1.3.

Hóa chất
Các dung dịch gốc: Fe3 +¿¿ 1000ppm trong HNO3 2%. (ppm=10−6 )
Axit: HNO3 đặc, HCl đặc, H 2 SO4 đặc, HClO 4 đặc.
Muối: KNO3, axit sunfosalixilic
Dung dịch: H 2 O2 30%, NH 3 đặc
Nước cất
2. Cách pha các loại hóa chất
- Pha dung dịch chuẩn Fe3 +¿¿0.1mg/ml trong HNO3 2% : lấy 10ml dung
dịch gốc Fe3 +¿¿ có nồng độ 1000ppm hay 1mg/ml cho vào bình định
mức 100ml rồi định mức bằng HNO3 2% đến vạch.

- Dung dịch axit sunfosalixilic 10%: hòa tan 30g axit sunfosalixilic tinh
khiết vào 270ml nước cất.
- Dung dịch NH3 10%: pha loãng dung dịch NH3 đặc 2,5 lần.
- Dung dịch HCl 10%: pha loãng dung dịch HCl đặc lên 3,6 lần.
3. Các bước phân tích
- Khảo sát điều kiện vơ cơ hóa mẫu
- Xây dựng đường chuẩn
- Xác định hiệu suất thu hồi
- Đánh giá sai số thống kê của phương pháp
- Đề xuất quy trình phân tích hàm lượng sắt trong nhuyễn thể
- Phân tích hàm lượng sắt trong một số lồi nghêu và hàu theo hai đợt:
trong tháng 9, tháng 10 và tháng 4, tháng 5.
3.1. Khảo sát điều kiện vô cơ hóa mẫu

5


3.2.

3.3.

3.4.

Khảo sát thể tích H2SO4 đặc để vơ cơ hóa mẫu: Để khảo sát thể
tích H2SO4 đặc, chuẩn bị 6 mẫu hoàn toàn giống nhau cho vào 6
bát sứ, mỗi bát sứ 20g mẫu đã được xay nhuyễn, thêm vào mỗi
mẫu 10ml HNO3 đặc, 1ml HClO4 đặc, 5ml KNO3 10% và thêm
vào lần lượt 2ml, 3ml, 4ml, 5ml, 6ml, 7ml dung dịch H2SO4 đặc.
Tiến hành đun trên bếp điện cho đến khô rồi cho từ từ 10ml H2O2
30% vào mẫu rồi tiếp tục đun trên bếp điện cho đến than đen, sau

đó cho vào lị nung ở 4600C trong thời gian 3 giờ. Hòa tan mẫu
bằng dung dịch HCl 10% rồi lọc, hứng dịch lọc vào bình định mức
50ml, định mức bằng nước cất hai lần lên 50ml. Dùng pipet hút
chính xác 10ml dung dịch cho vào bình định mức 50ml khác, thêm
vào 5ml axit sunfoxalixilic và 6ml dung dịch NH4OH 10%. Lắc
đều và định mức bằng nước cất đến 50ml, để 10 phút. Sau đó đem
đo quang trên máy UV – VIS tại λmax= 418,5nm
Khảo sát nhiệt độ và thời gian nung tối ưu: cân chính xác 20 gam
mẫu nhuyễn thể đã xay nhuyễn cho vào bát sứ, cho lượng dung
môi đã chọn vào, đem đun trên bếp điện cho mẫu sôi nhẹ và đun
sôi từ từ cho đến khơ để trở thành tro đen, sau đó chuyển mẫu vào
lị nung, nung cho đến tro trắng thì dừng lại. Sau khi chọn được
nhiệt độ nung tối ưu, cố định nhiệt độ và thay đổi thời gian từ 1 giờ
đến 2,5 giờ để chọn thời gian nung tối ưu.
Xây dựng đường chuẩn
Chuẩn bị bình định mức dung tích 50ml, tiến hành chuẩn bị dãy
dung dịch đo với thể tích dung dịch Fe3 +¿¿0,1mg/ml tăng dần:
0,5ml; 1ml; 1,5ml; 2 ml; 2,5 ml. Thêm vào mỗi bình lần lượt 5ml
dung dịch axit sunfosalixilic 10% và 6ml dung dịch NH 4 OH 10%.
Lắc đều và định mức bằng nước cất đến 50ml. Trong một bình
định mức 50ml khác chuẩn bị dung dịch trống với các lượng
NH 4 OH và axit sunfosalixilic như ở trên nhưng khơng có dung dịch
Fe3 +¿¿ . Đo mật độ quang của dãy dung dịch trên máy UV – VIS,
tiến hành lập đường chuẩn xác định sắt.
Xác định hiệu suất thu hồi
Để xác định hiệu suất thu hồi của phương pháp, ta tiến hành phân
tích trên một số mẫu giả với nồng độ ban đầu của Fe3 +¿¿ đã biết
chính xác, lượng dung mơi, nhiệt độ nung mẫu và thời gian nung
mẫu đã chọn từ trước. Từ đó đánh giá hiệu suất thu hồi của phương
pháp.

Đánh giá sai số thống kê của phương pháp
Trong q trình phân tích ta ln mắc phải các sai số trong q
trình cân, đo thể tích,… cũng như trong các giai đoạn phân tích.
Điều đó sẽ quyết định độ chính xác của phép phân tích. Thơng
thường, khi tiến hành thí nghiệm chúng ta thường tiến hành một số
thí nghiệm độc lập trong cùng điều kiện giống nhau, và từ các kết
6


quả riêng lẻ thu được, ta tiến hành xử lý thống kê để đánh giá độ
chính xác của phép đo. Các đại lượng đặc trưng thống kê quan
trọng nhất là giá trị trung bình cộng và phương sai.
Giá trị trung bình cộng: Giả sử ta tiến hành n phép đo độc lập đại
lượng X với các kết quả: X1, X2, X3, … , Xn Giá trị trung bình
cộng X = n X n i  i 1 là giá trị gần với giá trị thực của đại lượng
cần đo với xác suất cao nhất trong số các giá trị đo được.
Phương sai: Phương sai của phép đo phản ánh độ phân tán của kết
quả đo, được đánh giá bằng:
n

S2

=

∑ ( X i− X´ )2
i=1

k

k = số bậc tự do. Nếu chỉ có một đại lượng cần đo X thì k = n – 1

Giá trị S = √ S 2 thường được gọi là độ lệch chuẩn của phép đo.
Độ lệch chuẩn của đại lượng trung bình cộng S X´ được tính theo:
S X´

( X i − X´ )2
S2
∑
√
= n = n( n−1)

√

Độ lệch tiêu chuẩn tƣơng đối (% RSD) tức là hệ số biến động Cv:
đặc trưng cho độ lặp lại hay độ phân tán của các kết quả thí nghiệm
và được xác định bằng hệ thức:

Cv =

S
X´ x

100%

(RSD hay Cv càng nhỏ thì độ lặp lại càng tốt)
Sai số tương đối Δ%:

Δ%=

´
X−μ

μ x 100%

3.5.

Quy trình phân tích hàm lượng sắt trong nhuyễn thể
Trên cơ sở tiến hành khảo sát chọn lượng dung môi, nhiệt độ nung,
thời gian nung mẫu thích hợp, cùng các điều kiện tối ưu khác
chúng tơi tiến hành xây dựng qui trình phân tích hàm lượng sắt
trong một số mẫu nhuyễn thể hai mảnh vỏ thực tế bằng phương
pháp đo quang.
3.6. Phân tích hàm lượng sắt trong một số loài nghêu và hàu theo hai
đợt: tháng 9, tháng 10 và tháng 4, tháng 5
3.6.1. Lấy mẫu
Ta tiến hành thu nhập mẫu theo kiểu ngẫu nhiên ngay sau khi
đánh bắt dọc bờ biển khu vực Đà Nẵng. Mẫu được mua từ nhiều
điểm bán với nhiều kích thước gần giống nhau, sau đó đồng
nhất thành mẫu ban đầu.
3.6.2. Chuẩn bị mẫu
Việc thu thập mẫu phải đảm bảo mẫu được tươi nên sau khi
lấy nếu ở gần thì chuyển ngay về phịng thí nghiệm và tiến
7


hành xử lý sơ bộ ngay. Nếu ở xa phòng thí nghiệm thì phủ
bùn và bảo quản chỗ mát (theo kinh nghiệm của ngư dân
bằng cách này có thể giữ cho nhuyễn thể tươi trong một
tuần).
Mẫu được chuyển về phòng thí nghiệm, tại đây các chất bẩn
bám ngồi vỏ phải được rửa sạch rồi cạo sạch phần bẩn
bằng một con dao inốc sạch. Rửa sạch vỏ ngoài bằng nước

cất hoặc nước biển rồi để ráo. Tiếp theo dùng lưỡi dao ấn
vào phía ngồi của cơ khép vỏ rồi chuyển lưỡi dao. Sau đó
lách một đường thẳng, tách hai vỏ ra, không cố gắng mở hai
vỏ bằng cách đập vỡ vỏ. Nếu hai cơ khép được cắt ra thì hai
vỏ được mở ra dễ dàng. Dùng con dao nhựa lấy phần mềm
ra, chú ý khơng chạm vào vỏ. Sau đó để ráo nước và đem
xay nhỏ và tiến hành phân tích. Nếu chưa phân tích được
ngay thì bảo quản trong tủ lạnh ở -4 oC hoặc cho lượng
dung môi đã khảo sát vào để ngâm ngày hơm sau tiến hành
q trình vơ cơ hóa mẫu.
3.6.3. Địa điểm lấy mẫu
Dọc bờ biển Cửa Ơng, Quảng Ninh.
3.6.4. Phân tích hàm lượng kim loại nặng trong nhuyễn thể
Quy trình phân tích hàm lượng sắt trong nhuyễn thể hai
mảnh vỏ theo quy trình sau: Chuẩn bị mẫu => Xử lý sơ bộ
=> Vơ cơ hóa mẫu => Định mức => Phân tích
QUY TRÌNH PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG SẮT
TRONG NHUYỄN THỂ HAI MẢNH VỎ VÙNG BIỂN
Cân chính xác 20 gam mẫu đã được xay nhuyễn cho vào bát
sứ, thêm vào hỗn hợp 4ml H 2 SO4 đặc, 10ml HNO3 đặc, 1ml
8


HClO 4 đặc, 5ml HNO3 10% đun trên bếp điện cho đến khô,

cho từ từ 10ml H 2 O2đặc vào mẫu rồi tiếp tục đun trên bếp
điện cho đến than đen. Sau đó cho chén nung vào lị nung ở
4600 C trong vòng 1,5 giờ thu được tro trắng. Lấy mẫu ra
cho vào cốc thủy tinh, thêm 10ml HCl 10%, khuấy đều, gạn
lọc dung dịch và hứng dịch lọc vào bình định mức 50ml,

định mức bằng nước cất hai lần lên 50ml. Dùng pipet lấy
chính xác 10ml dung dịch cho vào bình định mức 50ml
khác, rồi thêm 5ml axit sunfosalixilic 10% với 6ml NH 4 OH
10%, định mức bằng nước cất đến vạch, lắc đều, để 10 phút.
Sau đó đo mật độ quang của dung dịch màu tại λmax =
418,5nm.
Công thức tính hàm lượng sắt (µg/g khối lượng tươi):
C xV1 xV3
x 1000
mxV2

Trong đó: C là nồng độ của sắt suy ra từ phương trình
đường chuẩn (mg/ml)
m là khối lượng mẫu đem vơ cơ hóa mẫu (g)
V1 là thể tích dung dịch phân tích (ml)
V2 là thể tích dung dịch phân tích để tạo màu (ml)
V3 là thể tích dung dịch màu (ml)

Quy trình phân tích hàm lượng sắt trong nghêu và hàu

9


Cân chính
xác 20 gam
mẫu

1ml
10ml đặc
5ml 10%

4ml đặc
10ml 30%
Rồi đun trên bếp điện

Than
đen

Nhiệt độ nung 460℃
Thời gian nung 1,5h

Tro
trắng

Hòa tan trong 10ml HCl 10%
Gạn lọc bỏ cặn, định mức
dung dịch bằng nước cất lên
50ml

Dung
dịch
phân
tích

Hút 10ml dd cho vào bình định m
50ml khác, rồi thêm vào 5ml dd a
sunfosalixilic và 6ml dd 10%
Định mức đến bình 50ml

Dung
dịch

màu
Đo trên
máy UVVIS

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Bài tiểu luận có sự tham khảo tài liệu từ nhiều nguồn:
1. />2. Phương pháp trắc quang phân tử UV-VIS
10


Phương pháp đo quang dựa vào tính chất hấp thụ chọn lọc ánh sáng trong
vùng nhìn thấy của chất màu. Để xác định sắt người ta dùng một số thuốc
thử sau để tạo phức màu: axit sunfosalixilic trong môi trường đệm amoni
(pH = 8 – 11), amoni thioxianat trong môi trường HNO3 1:1, ophenantrolin trong môi trường pH = 3 – 9 hay 2,2-bipyridyl trong môi
trường axit axetic,…
Xác định hàm lượng sắt bằng thuốc thử axit sunfosalixilic:
Axit sunfosalixilic tạo với sắt các ion phức có màu khác nhau: tại pH = 2
– 2,5 [Fe (Sal)]+1 có màu đỏ, tại pH = 4 – 8 [Fe (Sal )2 ]−1 có màu nâu và tại
pH = 8 – 11,5 [Fe (Sal )3 ]−3 có màu vàng. Trong mơi trường axit những ion
phức nêu trên chỉ được tạo thành với oxit sắt (III) cịn trong mơi trường
kiềm thì cả với oxit sắt (II) và oxit sắt (III) vì trong những điều kiện như
vậy Fe2+ ¿¿ dễ dàng được oxi hóa thành Fe3 +¿¿ . Phương pháp dùng thuốc
thử axit sunfosalixilic trong môi trường amoniac cho phép xác định tổng
lượng các ion Fe2+ ¿¿và Fe3 +¿¿nghĩa là xác định hàm lượng tổng số của sắt.
Phương pháp dựa trên sự tạo thành ion nội phức sắt sunfosalixilat:
SO3 H
OH
COOH

Fe3 +¿¿

+

HO3 S
SO 3 H

O

OOC

COO

Fe
O

SO3 H
OOC

O
Màu vàng của ion phức này rất bền. Phương
pháp này có thể xác định cường độ màu bằng
mắt hoặc bằng máy so màu quang điện. Hệ số
hấp thụ phân tử của dung dịch màu tại λ = 430 nm là ε = 6000. Lượng lớn
nhơm, đồng có trong mẫu phân tích có thể gây cản trở phép xác định vì chúng
tạo phức với axit sunfosalixilic.
Dụng cụ, thiết bị, hóa chất
Dụng cụ
- Chén sứ
- Bát sứ
- Bếp điện

- Giấy lọc
- Cốc có mỏ
- Đũa thủy tinh
- Gía đụng cuvet
- Cốc thủy tinh: 100ml
- Bình định mức 50ml, 100ml

11


- Pipet 2ml, 5ml, 10ml, 20ml
Thiết bị
- Lò nung
- Cân phân tích
-

Hóa chất
Các dung dịch gốc: Fe3 +¿¿ 1000ppm trong HNO3 2%.
Axit: HNO3 đặc, HCl đặc, H 2 SO4 đặc, HClO 4 đặc.
Muối: KNO3, axit sunfosalixilic
Dung dịch: H 2 O2 30%, NH 3 đặc
Nước cất

12