BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HÔ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC BÁO CÁO THỰC HÀNH SÁC KÝ GVHD: ThS. PHÙNG VÕ CẨM HỒNG Nhóm thực hiện bài báo cáo: NHÓM 2 PHAN VĂN TUẤN 11126257 ĐINH NGỌC TẤN 11126030 NGÔ ĐÌNH TRỌNG 11126248 NGUYỄN THỊ THÔI 11126035 TRẦN PHƯỚC THIỆN 12126251 CHÂU THANH PHONG 12126052 1 MỤC LỤC NỘI DUNG BÀI 1 ĐỊNH LƯỢNG VITAMIN C BẰNG SÁC KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO (HPLC) 1.1. Khái niệm Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) ra đời năm 1967-1968 trên cơ sở phát triển và cải tiến từ phương pháp sắc ký cột cổ điển. HPLC là một phương pháp chia tách trong đó pha động là chất lỏng và pha tĩnh chứa trong cột là chất rắn đã được phân chia dưới dạng tiểu phân hoặc một chất lỏng phủ lên một chất mang rắn, hay một chất mang đã được biến bằng liên kết hóa học với các nhóm chức hữu cơ. Phương pháp này ngày càng được sử dụng rộng rãi và phổ biến vì nhiều lý do: có độ nhạy cao, khả năng định lượng tốt, thích hợp tách các hợp chất khó bay hơi hoặc dễ phân hủy nhiệt. Phạm vi ứng dụng của phương pháp HPLC rất rộng, như phân tích các hợp chất thuốc trừ sâu, thuốc kháng sinh, các chất phụ gia thực phẩm trong lĩnh vực thực phẩm, dược phẩm, môi trường… 1.2. Phân loại Dựa vào sự khác nhau về cơ chế tách chiết sử dụng trong HPLC, người ta chia HPLC thành 4 loại: • Sắc ký hấp phụ hay sắc ký lỏng rắn (adsorption/liquid chromatography). • Sắc ký phân bố (partition chromatography). • Sắc ký ion (ion chromatography). • Sắc ký rây phân tử (size exclusion/gel permeation chromatography). 2 Trong đó, sắc ký phân bố (SKPB) được ứng dụng nhiều nhất vì có thể phân tích được những hợp chất từ không phân cực đến những hợp chất rất phân cực, hợp chất ion có khối lượng phân tử không quá lớn (<3000). SKPB được chia thành hai loại dựa trên độ phân cực tương đối giữa pha tĩnh và pha động: sắc ký pha thường – SKPT (normal phase chromatography) và sắc ký pha đảo – SKPĐ (reversed phase chromatography). Trong SKPT, pha tĩnh sử dụng có độ phân cực cao hơn pha động. Pha tĩnh loại này sẽ có ái lực với các hợp chất phân cực. SKPT dùng để tách và phân tích các hợp chất có độ phân cực cao với phân tử lượng không lớn lắm. SKPĐ là thuật ngữ để chỉ một loại sắc ký trong đó pha tĩnh ít phân cực hơn pha động. Phương pháp này dùng phân tích các hợp chất từ không phân cực đến phân cực. Hầu hết các hợp chất hữu cơ có mạch carbon dài (ít phân cực) rất thích hợp cho phân tích bằng SKPĐ. Dung môi sử dụng trong SKPĐ là các dung môi phân cực, trong đó dung môi nước đóng vai trò quan trọng mà lại rẻ tiền. Do đó, SKPĐ được ứng dụng nhiều và phổ biến hơn SKPT. 1.3.Mục đích thực hành Phân tích hàm lượng vitamin C có trong mẫu rau, trái cây, nước giải khát, đồ hộp, sữa và các sản phẩm từ sữa… 1.4. Nguyên tắc Vitamin C có trong thực phẩm được trích bằng hệ lỏng-lỏng với dung môi hữu cơ (methanol, nước pH 2,1 chuẩn bằng H2SO4). Sau đó được đưa vào máy sắc kí lỏng cao áp (HPLC 1100 Hawlett Packard, đầu dò VWD, Cột Hypersil BDS, 3um C18), để định lượng vitamin C có trong mẫu. 1.5. Dụng cụ và thiết bị  Hệ thống HPLC 1100 Hawlett Packard, đầu dò VWD, Cột Hypersil BDS, 3um C18.  Máy xay sinh tố.  Giấy lọc, phễu.  Màng lọc 0,2µm.  Bình tam giác 250ml.  Cân phân tích.  Kim bơm 20µl. 3 1.6. Hóa chất  Chuẩn Vitamin C  Methanol  Nước khử ion 2 lần  H2SO4  Acetonitrile 1.7. Tiến hành thực hiện 1.7.1 Chuẩn bị mẫu Nhóm đã sử dụng đường chuẩn Vitamin C của Viện công nghệ sinh học và môi trường để phân tích mẫu. Chuẩn được chuẩn bị với các nồng độ: 6,25; 12,5; 25; 50 mg/l. Sau đó tiến hành thu nhận sắc kí đồ và dựng đường chuẩn y = f(x) với y là diện tích của chuẩn, x là nồng độ các chuẩn (6,25; 12,5; 25; 50 mg/l).  Cân 5g vào bình tam giác, cho vào 50ml dung môi nước nước pH 2,1 chuẩn bằng H2SO4.  Định mức lại cho đủ 50ml  Sử dụng xi lanh và màng lọc 0,2µm, để lọc đúng 1,5ml vào epfendope 1,5 ml. 1.7.2. Điều kiện chạy máy sắc ký lỏng cao áp • Cột Hypersil BDS, 3um C18 • Inject = 20 µl. • Hệ dung môi  A: pH=2,1 (H2SO4) 70%  B: ACN 30% • Tốc độ dòng 0,5 ml/phút. • Đầu dò VWD, bước sòng 254nm • Thời gian chạy 10 phút. • Hàm lượng Vitamin C trong mẫu xà lách xoong được tính theo công thức C = = (mg/kg) • Trong đó: Cm- nồng độ Vitamin C tính theo đường chuẩn, • V- thể tích định mức • m- khối lượng mẫu rau ban đầu 1.7.3. Kết quả 4  Kết quả chạy nồng độ vitamin C trong mẫu: C o = X = 106,7 mg/l  Area = Y = 49,4x106,7 + 94,04 = 5365,02 Ta có: C = = (mg/kg) Trong đó: C o = 106.7 mg/l; V = 50ml; m = 2 ml = 2g; F = 1; = 100% = 1. Vậy C = = = 2667,5 (mg/kg). BÀI 2 PHÂN TÍCH KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC BẰNG PHƯƠNG PHÁP F-AAS 1. Nguyên tắc thiết bị 1.1. Giới thiệu phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) Phép đo AAS là một kỹ thuật phân tích hoá lý đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành khoa học kỹ thuật, trong sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, y dược , địa chất, hoá học. ở nhiều nước trên thế giới, nhất là các nước phát triển, phương pháp phân tích phổ AAS đã trở thành một phương pháp tiêu chuẩn để phân tích lượng vết các kim loại trong nhiều đối tượng mẫu khác nhau như đất, nước ,không khí, dược phẩm, các mẫu y sinh học, Với các trang bị và kỹ thuật hiện nay, bằng phương pháp phân tích này người ta có thể định lượng được hầu hết các kim loại (khoảng 65 nguyên tố) và một số á kim đến giới hạn nồng độ cỡ ppm bằng kỹ thuật F-AAS và đến nồng độ ppb bằng kỹ thuật ETA-AAS với sai số không lớn hơn 15%. 1.2. Nguyên tắc của phép đo Cơ sở lý thuyết của phép đo này là sự hấp thụ năng lượng bức xạ đơn sắc của nguyên tử tự do ở trạng thái hơi (khí) khi chiếu một chùm tia sáng có bước sóng xác định qua đám hơi của nguyên tố cần phân tích trong môi trường hấp thụ. Vì thế muốn thực hiện phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của một nguyên tố cần phải thực hiện các quá trình sau: 5  Chế biến mẫu phân tích về dạng dung dịch phù hợp.  Hoá hơi và nguyên tử hóa dung dịch mẫu phân tích, nhờ đó chúng ta có được đám hơi các nguyên tử tự do của nguyên tố phân tích. Đám hơi này chính là môi trường hấp thụ bức xạ.  Chiếu chùm tia sáng bức xạ đặc trưng của nguyên tố cần phân tích qua đám hơi nguyên tử tự do, các nguyên tử của nguyên tố cần xác định trong đám hơi đó sẽ hấp thụ những tia bức xạ nhất định và sinh ra phổ hấp thụ của nó.  Tiếp đó nhờ một hệ thống máy quang phổ người ta thu toàn bộ chùm sáng, phân ly và chọn một vạch phổ hấp thụ của nguyên tố cần phân tích để đo cường độ của nó. Trong một giới hạn nhất định của nồng độ, giá trị cường độ này phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ C của nguyên tố cần phân tích trong mẫu theo phương trình: A = k.C Trong đó, A⋋ : cường độ của vạch phổ hấp thụ k : hằng số thực nghiệm C : nồng độ nguyên tố xác định trong mẫu đo phổ 1.3. Trang bị của phép đo F-AAS Dựa vào nguyên tắc của phép đo, ta có thể mô tả hệ thống trang bị của máy đo phổ hấp thụ nguyên tử bao gồm các phần cơ bản sau : Phần 1. Nguồn phát chùm tia bức xạ đơn sắc của nguyên tố phân tích để chiếu vào môi trường hấp thụ chứa các nguyên tử tự do. Đó là các đèn Catot rỗng (HCL- Hollow Cathode Lamp), hay các đèn phóng điện không điện cực (EDL- Electrodeless Discharge Lamp), đèn phát phổ liên tục đã được biến điệu (D2 -Lamp, W2-Lamp ). Phần 2.Hệ thống nguyên tử hóa mẫu phân tích. Hệ thống này được chế tạo theo hai loại kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu : kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu bằng ngọn lửa đèn khí (F-AAS) và kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu không ngọn lửa (ETA-AAS). Hệ thống nguyên tử hóa mẫu bằng ngọn lửa gồm: Bộ phận dẫn mẫu vào buồng aerosol hóa và thực hiện quá trình aerosol hóa mẫu (tạo thể sol khí). Đèn nguyên tử hóa mẫu (burner head) để đốt cháy hỗn hợp khí có chứa mẫu ở thể sol khí. 6 Hình 1.Sơ đồ nguyên tắc cấu tạo hệ thống máy F-AAS Phần 3. Là máy quang phổ, nó là bộ đơn sắc, có nhiệm vụ thu, phân ly, và chọn tia sáng (vạch phổ) cần đo hướng vào nhân quang điện để phát hiện tín hiệu hấp thụ AAS của vạch phổ. Phần 4.Hệ thống chỉ thị cường độ hấp thụ của vạch phổ. Hệ thống này có thể là các trang bị : Điện kế chỉ năng lượng hấp thụ ( E) của vạch phổ Máy tự ghi pic của vạch phổ (Recorder) Bộ hiện số Digital Bộ máy tính và máy in (Printer) Máy tích phân ( Intergrater) 2. Tiến hành thí nghiệm 2.1. Chuẩn bị chuẩn Từ chuẩn gốc nồng độ 1000ppm pha loãng thành chuẩn có nồng độ 20 ppm rồi tiếp tục pha loãng thành các chuẩn: Nhóm 1: chuẩn Fe với nồng độ 0.4, 1, 2, 4, 5 ppm Nhóm 2: chuẩn Pb với nồng độ 1, 2, 4, 8, 10 ppm Nhóm 3: chuẩn Cd với nồng độ 0.1, 0.2, 0.4, 0.8, 1 ppm Nhóm 4: chuẩn Ni với nồng độ 0.4, 1, 2, 4, 5 ppm 7 Nhóm 5: chuẩn Cu với nồng độ 0.2, 0.4, 1, 2, 4 ppm Các chuẩn được pha loãng bằng nước khử ion 2.2. Chuẩn bị mẫu Phân tích 1 mẫu nước: Lấy 100 ml mẫu nước, 5 ml dung dịch HNO 3 đậm đặc vào bình tam giác, đun sôi cho đến khi gần cạn ( thể tích dưới 50ml). tiến hành lọc rồi định mức đến 50 ml bằng nước khử ion. Mẫu trắng chuẩn bị tương tự chỉ thay 100 ml mẫu nước phân tích bằng 100 ml nước khử ion 2.3. Tiến hành chạy máy phân tích mẫu. 2.4. Kết quả chạy máy Nhóm 2 tiến hành phân tích nồng độ Pb và kết quả Hình 2. Kết quả chạy mẫu phân tích Pb 3. Phân tích kết quả  Dựng đường chuẩn Từ phương trình đường chuẩn  nồng độ Pb mẫu: C 1 = 0.9 mg/L  Tính nồng độ Pb trong mẫu nước phân tích: 8 Áp dụng công thức: X = (C 1 – C 0 ).F.V/V mẫu (mg/L) Trong đó: C 1 là nồng độ Pb mẫu C 0 là nồng độ mẫu trắng F là hệ số pha loãng V là thể tích định mức V mẫu là thể tích mẫu lấy Từ công thức  nồng độ Pb: X = 0.45 mg/L  Kết quả phân tích nồng độ kim loại nặng của 4 nhóm còn lại lần lượt là: Nhóm 1: nồng độ Fe: X = 0.12 mg/L Nhóm 3: Nhóm 4: nồng độ Ni: X = 4.63 mg/L Nhóm 5: nồng độ Cu: X = 0.21 mg/L 4. Kết luận  Tính ứng dụng của kỉ thuật F-AAS Sử dụng kỉ thuật F-AAS cho phép xác định nồng độ các kim loại nặng có mặt trong nước, từ đó đánh giá được chất lượng nước, kiểm tra được độ an toàn của nguồn nước mà chúng ta sử dụng. Ngoài ra, kỉ thuật F-AAS còn ứng dụng trong việc xác định nồng độ các kim loại có trong thực phẩm, chế phẩm sinh học, cây dược liệu; xác định Asen trong đất  Tiêu chuẩn Việt Nam về chất lượng mẫu nước mặt QCVN 08:2008/BTNMT do Ban soạn thảo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước biên soạn, Tổng cục Môi trường và Vụ Pháp chế trình duyệt, ban hành theo Quyết định số 16/2008/QĐ-BTNMT ngày 31 tháng 12 năm 2008 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường. QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT National technical regulation on surface water quality 1. QUY ĐỊNH CHUNG 1.1. Phạm vi áp dụng 1.1.1. Quy chuẩn này quy định giá trị giới hạn các thông số chất lượng nước mặt. 1.1.2. Quy chuẩn này áp dụng để đánh giá và kiểm soát chất lượng của nguồn nước mặt, làm căn cứ cho việc bảo vệ và sử dụng nước một cách phù hợp. 1.2. Giải thích từ ngữ 9 Nước mặt nói trong Quy chuẩn này là nước chảy qua hoặc đọng lại trên mặt đất, suối, kênh, mương, khe, rạch, hồ, ao, đầm, … 2. QUY ĐỊNH KỸ THUẬT Giá trị giới hạn của các thông số chất lượng nước mặt được quy định tại Bảng 1. Bảng 1: Giá trị giới hạn các thông số chất lượng nước mặt TT Thông số Đơn vị Giá trị giới hạn A B A1 A2 B1 B2 1 pH 6-8,5 6-8,5 5,5-9 5,5-9 2 Ôxy hòa tan (DO) mg/l ≥ 6 ≥ 5 ≥ 4 ≥ 2 3 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) mg/l 20 30 50 100 4 COD mg/l 10 15 30 50 5 BOD 5 (20 0 C) mg/l 4 6 15 25 6 Amoni (NH + 4 ) (tính theo N) mg/l 0,1 0,2 0,5 1 7 Clorua (Cl - ) mg/l 250 400 600 - 8 Florua (F - ) mg/l 1 1,5 1,5 2 9 Nitrit (NO - 2 ) (tính theo N) mg/l 0,01 0,02 0,04 0,05 10 Nitrat (NO - 3 ) (tính theo N) mg/l 2 5 10 15 11 Phosphat (PO 4 3- ) (tính theo P) mg/l 0,1 0,2 0,3 0,5 12 Xianua (CN - ) mg/l 0,005 0,01 0,02 0,02 13 Asen (As) mg/l 0,01 0,02 0,05 0,1 14 Cadimi (Cd) mg/l 0,005 0,005 0,01 0,01 15 Chì (Pb) mg/l 0,02 0,02 0,05 0,05 16 Crom III (Cr 3+ ) mg/l 0,05 0,1 0,5 1 17 Crom VI (Cr 6+ ) mg/l 0,01 0,02 0,04 0,05 18 Đồng (Cu) mg/l 0,1 0,2 0,5 1 19 Kẽm (Zn) mg/l 0,5 1,0 1,5 2 20 Niken (Ni) mg/l 0,1 0,1 0,1 0,1 21 Sắt (Fe) mg/l 0,5 1 1,5 2 22 Thủy ngân (Hg) mg/l 0,001 0,001 0,001 0,002 10 [...]... sắc ký Sau khi thực hiện xong các bước trên ta thấy cột sắc ký sẽ được chia làm 3 lớp Bước 5: Xả dịch trong cột sắc ký ra nhưng không để cột bị khô (mực nước của hỗn hợp cách lớp Na2SO4 trên cùng khoảng 2cm) Bước 6: Lấy 5ml hỗn hợp PE và ethylacetate kết hợp với 1 – 2ml dịch chiết mẫu ở trên cho vào cột sắc ký Bước 7: Xả dịch trong cột sắc ký ra còn khoảng 2cm cách lớp Na 2SO4 trên cùng rồi tiến hành. .. SẮC KÝ KHÍ ĐẦU DÒ ECD ĐỂ ĐO HÀM LƯỢNG CYPERMATHIN TRONG ĐẤT I Giới thiệu về sắc kí khí 1 Khái niệm Sắc ký khí là một phương pháp chia tách trong đó pha động là 1 chất khí (được gọi là khí mang) và pha tĩnh chứa trong cột là một chất rắn hoặc chất lỏng phủ trên bề mặt chất mang trơ dạng rắn hay phủ đều lên thành phía trong của cột Tuỳ thuộc bản chất pha tĩnh chia thành hai loại sắc ký khí: - Sắc ký khí... định mức 5ml/aceton Cuối cùng lọc lấy 0,25ml mẫu để tiến hành chạy máy Hình 8: Co quay làm cạn mẫu 3.2.Pha chuẩn Cypermathin dạng rắn Cân 10mg Cypermathin dạng rắn định mức thành 10ml, tiếp tục định mức thành 1000ppm, thành 10ppm và cuối cùng định mức bằng aceton thành 0,5ppm, 1ppm, 2ppm, 4ppm 18 3.3 Chạy máy - Sau khi đã có mẫu và chuẩn thì ta tiến hành chạy máy.Đầu tiên là chạy chuẩn trước sau đó là... đưa đến cột sắc ký (pha tĩnh) Mẫu khí qua cột sắc ký sẽ được hấp phụ lên trên pha tĩnh, sau đó các chất sẽ được lần lượt tách khỏi cột và theo dòng khí ra ngoài, được ghi nhận bởi đầu dò Từ các tín hiệu nhận được máy tính sẽ xử lý và biểu hiện kết quả bằng sắc ký đồ Các chất sẽ được xác định nhờ giá trị thời gian lưu trên sắc ký đồ II Nguyên vật liệu, dụng cụ, thiết bị và phương tiến hành pháp thí nghiệm... phát hiện Đối với các hệ thống hiện đại, phần này được phần mềm trong hệ thống ghi nhận, lưu các thông số, sắc ký đồ, các thông số liên quan đến peak như tính đối xứng, hệ số phân giải,… đồng thời tính toán, xử lý các thông số liên quan đến kết quả phân tích 14 Hình 5: Sắc ký đồ trong máy sắc ký khí 2.7 In dữ liệu Sau khi phân tích xong, dữ liệu sẽ được in ra qua máy in kết nối với máy tính có cài phần... có mẫu và chuẩn thì ta tiến hành chạy máy.Đầu tiên là chạy chuẩn trước sau đó là chạy mẫu - Cho chuẩn và mẫu vào buồng tiêm của hệ thống sắc ký khí Điều chỉnh các phần mềm phân tích trong hệ thống sắc ký khí và thu kết quả - Có hai phần mềm chạy máy trong sắc ký khí là: - Phần mềm online: dùng để phân tích mẫu - Phần mềm opline: dùng trong việc xử ý và đọc kết quả III Kết quả và tính toán * Kết quả... tiến hành pháp thí nghiệm 1 Nguyên vật liệu Mẫu đất, Na2SO4, Florisil, Polyethylene (PE), Ethylacetate, aceton 2 Dụng cụ, thiết bị Hệ thống sắc ký khí, hệ thống lọc, bình co quay, cân điện tử , bình tam giác, giấy lọc, hệ thống đánh sống siêu âm 3 Phương tiến hành pháp thí nghiệm - Phân tích mẫu - Pha chuẩn và chạy máy 3.1 Phân tích mẫu Chiết mẫu: Bước 1: Cân 10g mẫu đất và thêm vào 80ml PE cùng với... khí: - Sắc ký khí rắn (gas solid chromatography - GSC): Chất phân tích được hấp phụ trực tiếp trên pha tĩnh là các tiểu phân rắn - Sắc ký khí lỏng (gas liquid chromatography - GLC): Pha tĩnh là 1 chất lỏng không bay hơi 11 2 Cấu tạo máy sắc kí Hình 3: Hệ thống sắc ký khí 2.1 Nguồn cung cấp khí mang: Bình chứa khí hoặc các thiết bị sinh khí( thiết bị cung cấp khí H2 từ nước cất, thiết bị tách khí H2... khác nhau: A1 - Sử dụng tốt cho mục đích cấp nước sinh hoạt và các mục đích khác như loại A2, B1 và B2 A2 - Dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp; bảo tồn động thực vật thủy sinh, hoặc các mục đích sử dụng như loại B1 và B2 B1 - Dùng cho mục đích tưới tiêu thủy lợi hoặc các mục đích sử dụng khác có yêu cầu chất lượng nước tương tự hoặc các mục đích sử dụng như... 2 - 4mm và chiều dài 2 - 3m - Cột mao quản (capillary): pha tĩnh được phủ mặttrong (bề dày 0,2 – 0,5µm), cột có đường kính trong 0,1 – 0,5mm và chiều dài 30 - 100m Hình 4: Cột phân tích trong máy sắc ký khí 2.5 Đầu dò 13 Đầu dò dùng phát hiện tín hiệu để định tính và định lượng các chất cần phân tích Có nhiều loại đầu dò khác nhau tùy theo mục đích phân tích ngọn lửa (FID-Flame Ioniation Detetor), . ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HÔ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC BÁO CÁO THỰC HÀNH SÁC KÝ GVHD: ThS. PHÙNG VÕ CẨM HỒNG Nhóm thực hiện bài báo cáo: NHÓM 2 PHAN VĂN TUẤN 11126257 ĐINH. VITAMIN C BẰNG SÁC KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO (HPLC) 1.1. Khái niệm Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) ra đời năm 1967-1968 trên cơ sở phát triển và cải tiến từ phương pháp sắc ký cột cổ điển phụ gia thực phẩm trong lĩnh vực thực phẩm, dược phẩm, môi trường… 1.2. Phân loại Dựa vào sự khác nhau về cơ chế tách chiết sử dụng trong HPLC, người ta chia HPLC thành 4 loại: • Sắc ký hấp phụ