Đang tải... (xem toàn văn)
Xác định tartrazine trong thực phẩm bằng phương pháp phổ hấp thụ phân tử uv-vis
Xác định tartrazine thực phẩm phương pháp phổ hấp thụ phân tử uv vis PHẦN THỨ NHẤT MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hiện nay, hầu hết loại thực phẩm vịt quay, giò chả, chim rán hay hạt dưa, mứt kẹo, chí nước giải khát tất loại thức ăn phổ biến nhuộm màu thực phẩm Đã từ lâu, người ta có thói quen làm thế, nhuộm màu thực phẩm không làm cho thực phẩm thêm đẹp mắt, mà khiến thực khách có cảm giác ngon miệng Tuy nhiên, tất loại thực phẩm nhuộm màu gây hại cho sức khỏe Để nhận biết độc hại phẩm màu thực phẩm kiểm tra mắt thường, chí người làm việc lâu năm Viện kiểm nghiệm an toàn vệ sinh thực phẩm Để kiểm tra thực phẩm nhuộm phẩm màu tự nhiên, thực phẩm nhuộm phẩm màu công nghiệp, chất phụ gia có tác hại đến sức khỏe người sử dụng cần phải qua bước kiểm nghiệm chặt chẽ Viện kiểm nghiệm an toàn vệ sinh thực phẩm TS.Lê Thị Hồng Hảo cho rằng: “Về tác hại màu công nghiệp người sử dụng, dùng thức ăn có nhuộm phẩm màu công nghiệp bị ngộ độc, tồn dư chất làm cho người sử dụng bị ung thư” Tác hại việc sử dụng phẩm màu công nghiệp chế biến thức ăn rõ ràng biết Tuy nhiên, lợi ích trước mắt, có nhiều người lạm dụng loại phẩm màu công nghiệp, chí sản phẩm nằm danh sách phụ gia bị cấm Theo TS.Hảo, sản phẩm khó nhuộm màu thường nhuộm phẩm màu công nghiệp Do đó, người dân cần đặc biệt ý mua loạt hạt thực phẩm khó nhuộm màu Đặc biệt, mua cần lựa chọn sản phẩm có nhãn mác, hạn sử dụng có ghi chất phụ gia Trong tình hình việc tìm kiếm phương pháp hữu hiệu để xác định hàm lượng phẩm màu thực phẩm vấn đề quan trọng Trong khuôn khổ tiểu luận trình bày cách xác định Tartrazine thực phẩm phương pháp phổ hấp thụ phân tử UV-VIS Mục tiêu Trong tình hình nay, nhà sản xuất chạy theo lợi nhuận mà sử dụng phẩm màu thực phẩm hóa học độc hại hay lạm dụng phẩm màu gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người tiêu dùng Vì tiểu luận đề phương pháp xác định Tartrazine phương pháp phổ hấp thụ phân tử UV-VIS Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu lý thuyết phương pháp chuyên gia Đối tượng phạm vi nghiên cứu Page Xác định tartrazine thực phẩm phương pháp phổ hấp thụ phân tử uv vis - Tartrazine thực phẩm - Phương pháp phổ hấp thụ phân tử UV-VIS Page Xác định tartrazine thực phẩm phương pháp phổ hấp thụ phân tử uv vis PHẦN THỨ HAI NỘI DUNG CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1.Giới thiệu phẩm màu thực phẩm Phẩm màu tên chung cho hợp chất hữu có màu ( gốc thiên nhiên tổng hợp), đa dạng màu sắc chủng loại Chúng có khả nhuộm màu, nghĩa bắt màu hay gắn màu trực tiếp lên vật liệu khác Phẩm màu thực phẩm nhóm chất có màu dùng làm phụ gia thực phẩm, để tạo cải thiện màu sắc thực phẩm, nhằm làm tăng tính hấp dẫn sản phẩm Nhưng phẩm màu chất làm tăng cảm quan hoàn toàn giá trị dinh dưỡng ăn vào Những thức ăn có chứa phẩm màu danh mục cho phép sử dụng làm phụ gia thực phẩm y tế, mức giới hạn dư lượng cho phép không gây ảnh hưởng cho sức khỏe người tiêu dùng Tuy nhiên lạm dụng phẩm màu, chạy theo lợi nhuận, sử dụng phẩm màu danh mục cho phép gây độc hại cho sức khỏe * Phân loại Các phẩm màu chia làm hai loại 1.1.1.Phẩm màu tự nhiên Là chất chiết xuất hay chế biến từ nguyên liệu hữu ( thực vật, động vật) sẵn có tự nhiên Ví dụ caroten tự nhiên chiết xuất từ loại có màu vàng, curcumin chiết xuất từ củ nghệ, màu caramen chế biến từ đường Nhóm phẩm màu có nguồn gốc tự nhiên có nhược điểm độ bền kém, sử dụng với lượng lớn nên giá thành sản phẩm cao 1.1.2 Phẩm màu tổng hợp hóa học Là phẩm màu tạo phản ứng tổng hợp hóa học Ví dụ Amaranth(đỏ), Brilliant blue ( xanh), tartazine ( vàng chanh) Các phẩm màu tổng hợp thường đạt độ bền màu cao, với lượng nhỏ cho màu đạt với yêu cầu đặt ra, chúng gây ngộ độc dùng không nguyên chất hay dùng liều lượng cho phép 1.2 Giới thiệu Tartrazine[1] 1.2.1 Tên khác, số CI Food Yellow 4, FD&C Yellow No 5; Số CI (1975): 19140 Page Xác định tartrazine thực phẩm phương pháp phổ hấp thụ phân tử uv vis INS: 102 ADI = - 7,5 mg/kg thể trọng 1.2.2 Định nghĩa Chủ yếu gồm Trinatri 5-hydroxy-1-(4-sulfonphenyl)-4-(4-sulfonphenylazo)-H-pyrazol-3carboxylat chất màu phụ với NaCl (hoặc) Na 2SO4 thành phần không màu Có thể chuyển thành chất màu nhôm (aluminium lake) tương ứng, trường hợp áp dụng quy định chung loại chất màu nhôm Tartrazine thường dùng sản phẩm nướng, ngũ cốc sản phẩm ngũ cốc, sản phẩm sữa, cá sản phẩm thủy sản, thịt sản phẩm gia cầm, sản phẩm có sử dụng trứng, nước trái cây, rau sản phẩm đậu, nước giải khát, sản phẩm mứt, loại bánh kẹo, thức uống có cồn, sản phẩm muối chua, nước sốt, sản phẩm trang trí thực phẩm, kem, loại ngọt, đồ gia vị, cá xông khói, loại bánh snack, loại hầm 1.2.3.Cấu tạo hóa học * Tên hóa học: Trinatri 5-hydroxy-1-(4-sulfonphenyl)-4-(4-sulfonphenylazo)-H-pyrazol-3-carboxylat * Mã số C.A.S: 1934-21-0 * Công thức hóa học: C16H9N4Na3O9S2 * Công thức cấu tạo: * Khối lượng phân tử: 534,37 ( thuộc nhóm màu azo) 1.2.4.Thành phần +Hợp chất mang màu phải không thấp 85% + Hợp chất phụ mang màu: Không 1% + Hợp chất hữu không mang màu: Không 0.5% bao gồm 4-Hydrazinobenzensulfonic acid, 4aminobenzensulfonic acid, 5-oxo-1(4-sulfophenyl)-2-pyrazoline-3-tetrahydroxysuccinic acid +Amine thơm chưa bị sulfo hoá không 0.01% tính theo aniline + Các chất trích ly ete: Không 0.2% +Hình dạng: Dạng hay dạng hạt có màu cam sáng + Chức năng: Tạo màu Page Xác định tartrazine thực phẩm phương pháp phổ hấp thụ phân tử uv vis + Tính tan: Tan nước, tan dung dịch ethanol +Tổn thất sấy 1350C: Không 15%, với chloride sulfate tính theo muối natri + Chất không tan nước: Không 0.2% + Quang phổ hấp thu: 426 nm + Chì: Không 10 ppm + Arsen: Không ppm + Thuỷ ngân: Không ppm + Cadmium: Không 1ppm + Kim loại nặng: Không 40 ppm 1.2.5.Tính chất Tartrazine chất màu bền, nhạy với chất oxy hoá mạnh, dễ hút ẩm Tartrazin sử dụng phổ biến khắp giới, chất màu tổng hợp có giá thành thấp Các loại thực phẩm có chứa tỷ lệ tartrazine khác tuỳ thuộc vào nhà sản xuất hay giá thành sản xuất Tuy nhiên ngày có xu hướng hạn chế sử dụng tartrazin thay hợp chất màu không tổng hợp annatto, màu malt, betacarotene Chất đối kháng với Tartrazine sulphur dioxide, acid ascorbic, sodium hydroxide dung dịch kiềm khác Sản phẩm tartrazine thương mại dạng bột, màu vàng, hoà tan tốt nước lít nước 200C hoà tan 150g tartrazine Ngược lại, tartrazine hoà tan cồn Một lít ethanol hoà tan 0.1g tartrazine Trong môi trường kiềm, tartrazine tạo nên màu đỏ Tartrazine gây phản ứng dị ứng, đặc biệt người không sử dụng thuốc aspirin Theo FDA, tartrazine gây phát ban với tỷ lệ 0.01% Tuy nhiên, thông tin rõ ràng mức độ tác hại tartrazine với cá nhân cụ thể Nhiều nghiên cứu cho thấy tartrazine gây rối loạn, thay đổi tính tình trẻ em Do đó, Mỹ yêu cầu phải công bố chất màu sản phẩm thuốc thực phẩm lô màu cần phải FDA công nhận trước đem vào sử dụng Tartrazine bị cấm sử dụng Na Uy, Úc Đức Hiện nay, người ta ưu tiên sử dụng betacarotene để tạo màu vàng cho thực phẩm hữu annatto cho thực phẩm vô cơ) Như ghi nhận từ trước, ảnh hưởng việc sử dụng màu thực phẩm biết đến từ thời cổ đại Tuy nhiên nghiên cứu cách có kiểm soát để xem tác động màu sắc có ảnh hưởng đến hương vị ảnh hưởng lên thực phẩm xem có chấp thuận hay không tiến hành 70 năm qua Hiện nay, tình hình phẩm màu thực phẩm sử dụng Page Xác định tartrazine thực phẩm phương pháp phổ hấp thụ phân tử uv vis tràn lan, nên có phương pháp thích hợp để xác định số loại phẩm màu phổ biến thực phẩm Trong tiểu luận trình bày cách xác định Tartrazine máy UV-VIS 1.3.Phương pháp phổ hấp thụ phân tử UV-VIS 1.3.1 Tổng quan[2] Các phân tử điều kiện bình thường tồn trạng thái bền vững có lượng thấp.Khi chúng cung cấp lượng, ví dụ có chùm sáng (photon) có lượng thích hợp nằm vùng sóng 190 - 800 nm chiếu vào, phân tử nhận lượng, trở thành trạng thái kích thích Năng lượng tổng E(ts) chùm sáng mà phân tử nhận cuối biến thành nhiệt có dạng chuyển hóa: E(ts) = E(e) + E(d) + E(q) E(e) dạng chuyển mức electron: Trong phân tử, điện tử tham gia vào liên kết liên kết σ, π, có đôi điện tử không liên kết (n), hấp thụ lượng chùm sáng chuyển lên trạng thái lượng cao Em Khi phân tử chất bị kích thích thế, có chuyển mức lượng: σ → σ* ; π → π* ; n → σ * hay n → π * Ed Eq: lượng quay dao động nguyên tử phân tử Nó hình thành phân tử chất nhận lượng chùm sáng kích thích, nhiên lượng thấp nên tác động làm quay dao động nguyên tử quanh vụ trí cân Sau chất hấp thụ, ta đo phần lại chùm sáng chiếu vào ban đầu tạo phổ hấp thụ quang phân tử chất Vì phổ loại đợc gọi quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS Như phổ hấp thụ phân tử UV-VIS phổ xuất tương tác điện tử hóa trị phân tử hay nhóm phân tử với chùm sáng kích thích có bước sóng nằm vùng UV-VIS *ĐỊNH LUẬT BOUGHE - LAMBE – BEER (Định luật Beer) Chiếu chùm sáng có bước sóng xác định qua b lớp dung dịch Do hấp thụ, sau lớp dung dịch, ánh sáng giảm n lần Gọi cường độ ánh sáng ban đầu I o, sau qua lớp thứ I ta có: I1 = In = Io I Khi qua lớp thứ hai, ánh sáng giảm n lần, ta có I = o2 , tiếp tục với b lớp ta có n n Io I = I hay o = n b b I n Page Xác định tartrazine thực phẩm phương pháp phổ hấp thụ phân tử uv vis Hình 1.1 a)Cuvet chứa dung dịch hấp thụ quang b) Hai cuvet chứa lượng chất màu quan sát từ xuống Lấy logarit hai vế, ta có: log số, ta có: Io I = b.log n = k b Đại lượng log o ta gọi độ hấp thụ quang A, k hệ I I A= k.b Lấy hai lượng chất màu nhau, loại, hòa tan cuvet, quan sát dung dịch từ xuống loại, dung dịch có chiều cao h1, dung dịch có chiều cao h2; h1>h2 Như vậy, nồng độ dung dịch nhỏ dung dịch 2, ta có: K C1b1 = K C2 b2 Tiến hành với nồng độ dung dịch C1 nhỏ C2n lần, nhiên số lớp chất màu lại tăng n lần nên tích số K.C.b không đổi Khi thay dung dịch thứ hai chất màu khác, cho hai dung dịch có nồng độ, số lớp chất màu, C1= C2 b1= b2 Tuy nhiên, lúc K1 khác K2 độ hấp thụ quang khác nhau, ta có phương trình: K1C b ≠ K2 C b (2.2) Như độ hấp thụ quang chất màu phụ thuộc vào: Bản chất chất màu với hệ số K tương ứng Nồng độ chất màu, C Chiều dày lớp hấp thụ, b Kết hợp (2.1) (2.2), hệ số k 2.1 số phụ thuộc hai yếu tố: nồng độ chất chất, ta có phương trình: A=εbC * TÍNH CHẤT CỦA HỆ SỐ HẤP THỤ PHÂN TỬ, ε Trong biểu thức A = εbC, C biểu diễn mol/l b tính cm ε hệ số hấp thụ phân tử gam Biểu thức cho thấy ε có giá trị A dung dịch có nồng độ 1M đo với cuvét có bề dày b = 1cm • Hệ số hấp thụ phân tử gam ε đặc trưng cho chất hấp thụ ánh sáng không phụ thuộc vào thể tích dung dịch, bề dày lớp dung dịch phụ thuộc vào λ dòng sáng tới (I0) Do đại lượng ε thường coi tiêu chuẩn khách quan quan trọng để đánh giá độ nhạy phép định lượng trắc quang, ε =f(λ) Page Xác định tartrazine thực phẩm phương pháp phổ hấp thụ phân tử uv vis • Thứ nguyên ε: ε= A bC ε= Ta có: (2.4) A = l /cm-1M b(cm).C(M/l) * TÍNH CHẤT CỦA ĐỘ HẤP THỤ QUANG A VÀ HỆ QUẢ a) Phổ hấp thụ quang A phụ thuộc bước sóng ánh sáng tới Chiếu chùm sáng có bước sóng khác qua dung dịch hấp thụ, độ hấp thụ dung dịch phụ thuộc nhiều vào bước sóng (thay đổi bước sóng) e e max l (nm) l max Hình 1.2 Phổ hấp thụ quang phụ thuộc bước sóng Chiếu chùm sáng có bước sóng thay đổi cách liên tục từ bước sóng dài đến bước sóng ngắn (hoặc ngược lại), gọi quét phổ, ta thu phổ hấp thụ dải liên tục, có cực đại hấp thụ, vị trí λmax khác tuỳ thuộc chất phân tích (hình 2.1) b) Độ hấp thụ quang A phụ thuộc nồng độ chất Lập dãy chuẩn chất hấp thụ quang có nồng độ khác điều kiện phù hợp chiếu chùm sáng có bước sóng cố định ứng với cực đại phổ hấp thụ chất màu qua dung dịch, ta thu dãy số liệu độ hấp thụ quang dung dịch, vẽ vào đồ thị, ta thu đường chuẩn biểu diễn phụ thuộc độ hấp thụ quang vào nồng độ chất, A=f(C) A Ax Cx C Hình2.2 Đường chuẩn biểu diễn phụ thuộc A vào nồng độ C Page Xác định tartrazine thực phẩm phương pháp phổ hấp thụ phân tử uv vis d) Độ hấp thụ quang A có tính chất cộng tính Nếu dung dịch có nhiều chất hấp thụ, độ hấp thụ quang dung dịch bước sóng định tổng độ hấp thụ quang thành phần (hình 2.3): A= ε1C1b + ε2 C2 b +…+ εnCnb * Biết ε Amax riêng xác định đồng thời nồng độ hai chất dd Hai chất P Q có hai cực đại hấp thụ hai bước sóng λ1max λ2max Đo độ hấp thụ quang hai bước sóng trên, thu hai đại lượng hấp thụ A A2, A1 A2 tổng đại lượng hấp thụ thành phần bước sóng Thí dụ 1.1: P Q tạo phức với thuốc thử X, tạo thành PX QX có hai cực đại hấp thụ 400nm 500 nm, ε tương ứng với nguyên tố sau: 400 nm 500 nm ε phức PX 1.104 l /cm-1M−1 1.103 l /cm-1M−1 ε phức QX 1.103 l /cm-1M−1 1.104 l /cm-1M−1 Hoà tan hoàn toàn 0,10g mẫu, thêm chất che thuốc thử định mức đến 100 ml Đo độ hấp thụ quang (A) hai bước sóng 400 nm 500 nm, số liệu sau: A400 = 1.104 CP + 1.103 CQ = 0,500 (2.5) A500 = 1.103 CP + 1.104 CQ = 0,300 (2.6) Tính hàm lượng P, Q mẫu biết MP = 65, MQ = 60 Giải: Nhân hai vế phương trình (2.6) với 10 ta có 1.104 CP + 1.103 CQ = 0,500 1.104 CP + 10.104 CQ = 3,00 Lấy trừ ta có 9,9.104CQ = 2.50 2,50 Tính CQ = =2,525.10-5M 9,9.10 2,525.10 −5.60.100 = 0,00152% ⇒ %Q = 1000 x0,1 Page Xác định tartrazine thực phẩm phương pháp phổ hấp thụ phân tử uv vis 4,75.10 −5.65.100 = 0,00308% ⇒ %P = 1000 x0,1 -5 CP = 4,75.10 M/l *MỐI LIÊN HỆ GIỮA ĐỘ TRUYỀN QUA T VÀ ĐỘ HẤP THỤ A Độ truyền qua định nghĩa, T = I I = -logT = logε.C.b I ; A = log Io T hay T =10 −εCb * Mối liên hệ độ hấp thụ quang (A) độ truyền qua (T) Thí dụ 1.2: Một mẫu dung dịch chứa cuvet 1cm đo độ truyền qua đạt 80% ánh sáng bước sóng định Nếu độ hấp thụ quang chất bước sóng 2,0 nồng độ chất Giải: Độ truyền qua 0,8 hay phần trăm truyền qua đạt 80% nên T=0,8 Theo định nghĩa: log T = ε.b.C hay log 1/T = ε.b.C, theo đầu ta có Log 1/T = 2,0 cm-1mol-1 l cm.C Log 1/0,8 = log 1,25 = mol-1 l.C C = 0,10/2,0 = 0,05M/l * NHỮNG SAI LỆCH CỦA ĐỊNH LUẬT BEER - Những dấu hiệu Độ hấp thụ quang A hàm bậc bước sóng, nồng độ C chiều dày lớp dung dịch đo b: A = f(λ, C, b) Khi cố định điều kiện đo bước sóng, chiều dày lớp dung dịch (thường đo với cuvet 1cm) A=f(C), phụ thuộc tuyến tính (hình 2.2) Khi phụ thuộc không tuyến tính điều có nghĩa có sai lệch Đây dấu hiệu thứ sai lệch khỏi định luật Beer Dấu hiệu thứ hai phổ hấp thụ dung dịch chất hấp thụ quang nồng độ khác phải có cực đại bước sóng (các điều kiện khác pH, thành phần dung giống nhau) Các dung dịch có thành phần giống trừ chất hấp thụ quang có thành phần khác cực đại hấp thụ lệch dấu hiệu không tuân theo định luật Beer - Những nguyên nhân sai lệch định luật Beer a) Do ánh sáng không đơn sắc Khi ánh sáng không đơn sắc chiếu qua chất hấp thụ quang, có nghĩa dòng sáng tới có nhiều tia sáng với bước sóng khác nhau, chất phân tích hấp thụ số tia sáng định, tỷ lệ hấp thụ không đồng Khi tăng nồng độ chất phân tích, số tia sáng bị hấp thụ hoàn toàn Page 10 Xác định tartrazine thực phẩm phương pháp phổ hấp thụ phân tử uv vis số tia sáng bị hấp thụ ít, chí không hấp thụ Kết thu đường biểu diễn không tăng tuyến tính độ hấp thụ quang theo nồng độ (do tia sáng không bị hấp thụ có cường độ (I) không giảm tăng nồng độ) b) Chất hấp thụ quang có thành phần thay đổi Chất hấp thụ quang không bền, thành phần thay đổi pha loãng dung dịch Gọi α độ phân ly phức màu MX, phương trình phân ly sau: MX M X αC (1-α)C K = + αC Hằng số phân ly K [M][X] = α2C → K = α2C → α = [MX] −α Pha loãng n lần αn = K nK = ; S = αn − α1 = C/n C Hình2.4 Sự phụ thuộc độ sai lệch S vào tỷ lệ K (chưa pha loãng) C (2.7) K ( n − 1) C S K C K C Độ sai lệch S tỷ lệ thuận với K n , tỷ lệ nghịch với C (hình 2.4) Để tránh phân ly phức MX, nồng độ thuốc thử X cao, αn = α1, S =0 Ảnh hưởng ion H+ (pH) tới hình thành phức màu Đa số thuốc thử dùng phân tích phổ hấp thụ phân tử muối axit hay bazơ: M + HX MX + H+ Khi tăng giảm nồng độ H+, làm cân tạo MX thay đổi Trường hợp pH cao, kim loại M bị thuỷ phân kết tủa, mặt khác X trạng thái X -, vậy, phức trang thái đa phối tử (thí dụ phức Fe(III)- salixilic pH 1-3 hình thành phức 1:1 FeSal + có màu tím, tăng pH lên 4, nửa phức có phối tử, FeSal 2- có màu đỏ; Đến pH 9, phức chuyển sang dạng phối tử, FeSal3 có màu vàng) Trường hợp nồng độ H+ cao, pH thấp, HX tồn nhiều, MX hình thành Người phân tích cần chọn pH phù hợp cho việc hình thành phức màu vừa đảm bảo phức MX hình thành tốt, độ xác độ lặp lại cao Ảnh hưởng cấu tử lạ Page 11 Xác định tartrazine thực phẩm phương pháp phổ hấp thụ phân tử uv vis a) Các cấu tử lạ cation Kí hiệu cấu tử lạ ion kim loại M’, tác dụng với thuốc thử X tạo hợp chất màu M’X tương tự MX Như vậy, hợp chất hấp thụ quang, làm sai lệch kết đo phía dương Để tránh tượng này, phải chọn thuốc thử X có số bền với M cao với M’ (hằng số bền lớn 10 lần không ảnh hưởng) Trường hợp thuốc thử anion axit yếu, cần sử dụng nồng độ H + làm phương tiện để che Thí dụ 1.3 Tính pH cần thiết để xác định Fe3+ phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS với thuốc thử axit salixilic (H2Sal) 10-2M có mặt Cu2+ Cho số phân ly H2Sal 10-16, hẳng số phân ly Fe(Sal)2+ 10-16, Cu(Sal) 1.10-12 Giải: Phân ly Fe(Sal)2+ Fe(Sal)+ =Fe3+ +Sal2-; KPL= Cu(Sal)=Cu2+ +Sal2-; K’PL= [Fe 3+ ][Sal 2− ] =10-16 [Fe(Sal) 2+ ] [Cu 2+ ][Sal 2− ] =10-12 Khi 99% Fe3+ tạo phức tức [Cu(Sal)] K Pl [Fe 3+ ] 22+ = = tạo phức 1% tức − ⇒ [Sal ] = 100KPL Khi Cu + [Fe(Sal) ] 100 [Sal ] K' PL [Cu 2+ ] 100 K' PL 2= = Từ rút KPL = 10-4K’PL hay nói cách khác − ⇒ [Sal ] = [Cu(Sal)] 100 [Sal ] số phân ly phải 104 lần [Sal2-] = K PL K' PL = 10-14 Mặt khác: H2Sal = 2H+ + Sal2- ; K”PL [H + ] [Sal 2− ] = 10 −16 = [H Sal] b) Cấu tử lạ anion Khi có anion (A) phản ứng với kim loại M cần phân tích, làm cho phức màu MX hình thành không hoàn toàn, nồng độ anion lạ lớn, bền phức MX không hình thành Để loại trừ ảnh hưởng anion có khả chính: + Chọn thuốc thử X tạo phức tốt với M (có thể áp dụng kỹ thuật che, pH…) để phức MA không hình thành + Thêm vào dung dịch chất chuẩn lượng anion lạ tương đương Trường hợp ảnh hưởng cấu tử lạ đến chất phân tích chất chuẩn nhau, kết đo so sánh với nồng độ chất có mẫu chuẩn, từ tính nồng độ + Tách loại anion trước cho thuốc thử X vào mẫu Page 12 Xác định tartrazine thực phẩm phương pháp phổ hấp thụ phân tử uv vis 1.3.2 Các phương pháp định lượng Phổ hấp thụ phân tử dựa xạ UV-VIS công cụ hữu hiệu để phân tích định lượng Những đặc trưng phương pháp phân tích đo quang : + Khả áp dụng rộng : Một số lớn chất hữu cơ, vô cơ, hóa sinh hấp thu chùm sáng vùng tử ngoại khả kiến phân tích định lượng trực tiếp chúng Nhiều hợp chất khả hấp thụ trực tiếp có khả áp dụng phương pháp sau chuyển chúng phương pháp hóa học thành dẫn xuất hấp thụ Người ta ước lượng khoảng 90% phân tích phòng thí nghiệm bệnh viện dựa phổ UV-VIS +Độ nhậy cao : Giới hạn dò tìm phổ hấp thụ phân tử khoảng 10 -4 đến 10-5M Khoảng mở rộng đến 10-6 chí đến 10-7M với thủ tục bổ sung + Độ chọn lọc từ trung bình đến cao : Nếu bước sóng tìm thấy mà chất phân tích hấp thụ không cần phải thực phép tách chúng khỏi dung dịch hỗn hợp + Độ xác cao : Sai số tương đối nồng độ phổ UV-VIS tiêu biểu nằm khoảng từ 1% đến 5% + Dễ thao tác thực nhanh chóng với máy đại Áp dụng với chất hấp thụ trực tiếp : Bảng liệt kê nhóm chức mang màu hữu Việc xác định hợp chất hữu chứa nhóm chức khả thi tra cứu tài liệu chuyên môn Một số chất vô hấp thụ trực tiếp ion kim loại chuyển tiếp mang màu dung dịch Cu2+, Ni2+ ion MnO4-, Cr2O72- Áp dụng với chất không hấp thụ trực tiếp : Đối với nhiều chất hay ion ví dụ ion kim loại không hấp thu trực tiếp hấp thu với cường độ yếu, người ta thêm thuốc thử vô SCN cho trường hợp Fe3+ thuốc thử hữu với lượng dư, thiết lập môi trường thích hợp để chuyển toàn chất ion phân tích dạng phức hấp thụ trực tiếp chùm sáng khả kiến Page 13 Xác định tartrazine thực phẩm phương pháp phổ hấp thụ phân tử uv vis C x Cst C = ⇒ C x = st A x A x A st A st A x =C x tgα hx tgα ΔA Ax A = ⇒ C x = x Δ C ΔC Cx ΔA C C x = st A x A st ⇒C x = CHUẨN ĐIỂM CHUẨN NHIỀU ĐIỂM (Đ CHUẨN) THÊM CHUẨN 1.3.3 Nguyên tắc trang thiết bị phép đo phổ UV-VIS 1.3.3.1 Nguyên tắc Phổ hấp thụ phân tử UV-VIS phổ hấp thụ chất phân tích trạng thái dung dịch đồng thể với dung môi nước, methanol, benzen, aceton, Như bước đo sau: + Hòa tan chất phân tích dung môi phù hợp chất có phổ hấp thụ nhạy vùng tử ngoại khả kiến ( ví dụ chất hữu cơ); cho chất đó, thường kim loại, tác dụng với thuốc thử dung môi thích hợp để tạo hợp chất có phổ hấp thụ UV-VIS nhậy + Chiếu vào dung dịch mẫu chứa hợp chất cần phân tích chùm sáng có bước sóng phù hợp chất phân tích hay sản phẩm hấp thu xạ để tạo phổ hấp thụ UV-VIS Vì chất phân tích dung môi chứa ống đo ( cuvet) có chiều dày xác định +Thu, phân ly phổ chọn sóng cần đo ghi lại giá trị mật độ quang A phổ, nghĩa đo cường độ chùm sáng sau qua dung dịch mẫu nghiên cứu 1.3.3.2 Trang thiết bị Sơ đồ máy quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS Hình 2.8 Sơ đồ máy UV-VIS Nguồn sáng Cuvet mẫu Page 14 Xác định tartrazine thực phẩm phương pháp phổ hấp thụ phân tử uv vis Bộ phận đơn sắc 3, Bán gương Gương Dung dịch so sánh 7,8 Tế bào Quang- Điện Xử lý tín hiệu a)Nguồn sáng Nguồn sáng cho hấp thụ phân tử cần có lượng đủ lớn vùng bước sóng hấp thu chất phân tích phép sẵn sàng dò tìm đo Ngoài phải ổn định suốt thời gian đo Có phép đo mật độ quang cho kết lặp lại Nguồn sáng phổ biến để tạo xạ khả kiến cận hồng ngoại đèn dây tóc vonfram W từ 320 nm đến 2500 nm Đèn vonfram-halogen chứa lượng nhỏ iot vỏ bọc thủy tinh thạch anh chứa dây tóc W, cho phép hoạt động nhiệt độ khoảng 3500 K Điều dẫn đến đèn hoạt động cho cường độ cao mở rộng khoảng bước sóng phát vào phần vùng tử ngoại Đèn loại có tuổi thọ cao giảm bay W hoạt động Các W tác dụng tạo WI2 khuếch tán quay lại dây tóc phân hủy tạo lại W Đèn hydro nặng deuterium D2 Đèn gọi đèn hồ quang D2 phóng điện làm phân hủy D2 phát phổ liên tục vùng tử ngoại từ 200 đến 400 nm b) Hệ quang học Với máy đơn giản kính lọc màu cho vùng phổ định dùng lăng kính để tách chùm tia đơn sắc Trong máy có độ phân giải cao độ nhạy cao, đơn sắc hóa cách tử phản xạ Bộ cách tử phản xạ bệ thủy tinh phủ lên bề mặt lớp nhôm mỏng khắc vạch có khoảng cách Số lượng vạch đơn vị chiều dài (nm) lớn độ phân giải cao tia tách đơn sắc Các máy UV-VIS có cách tử có số vạch khoảng 1200-1800 vạch/nm, có lên tới 2400 vạch/nm máy có độ phân giải cao Trên bề mặt lớp nhôm lại phủ lớp mỏng SiO để bề mặt kim loại tránh bị oxi hóa làm giảm phản xạ Nguyên tắc đơn sắc hóa chùm tia đa sắc dựa vào tượng nhiễu xạ Khi ánh sáng đa sắc đập vào khe hẹp vạch bị nhiễu xạ khe trở thành nguồn sáng phản chiếu góc khác tia đơn sắc Hệ quang học máy đơn giản thường hệ chum tia máy đại hệ hai chum tia c) Detector Page 15 Xác định tartrazine thực phẩm phương pháp phổ hấp thụ phân tử uv vis Detector phận thu nhận chum sáng chuyển chúng thành tín hiệu điện để đo lượng cường độ chum sáng Trong máy đơn giản người ta dùng tế bào quang điện máy đại có độ nhạy cao người ta dùng ống nhân quang điện Cấu tạo hai loại tương tự electron phát từ catot ống nhân quang điện gia tốc hướng dynode trì cao 90 V so với catot Electron đập vào bề mặt dynode tạo electron thứ cấp sau gia tốc để hướng dynode thứ hai dương 90 V so với dynode thứ Một lần khuếch đại electron xảy qua hang loạt dynode liên tiếp số electron tạo thành tăng lên đến 106 đến 107 cho photon đập vào catot Như dòng điện khuếch đại đo Page 16 Xác định tartrazine thực phẩm phương pháp phổ hấp thụ phân tử uv vis CHƯƠNG HAI XÁC ĐỊNH TARTRAZINE TRONG THỰC PHẨM 2.1.Định tính * Pha loãng ml dung dịch S (chất chuẩn phân tích) thành 100 ml dung dịch acid hydrocloric 0,1 N Phổ tử ngoại dung dịch thu khoảng 230 đến 550 nm có hai hấp thụ cực đại 256 ± nm 430 ± nm Pha loãng ml dung dịch S thành 100 ml dung dịch natri hydroxyd 0,1 N Phổ tử ngoại dung dịch thu khoảng 230 đến 550 nm có hai hấp thụ cực đại 260 ± nm 396 ± nm *Trong phần chất màu liên quan, vết sắc ký đồ thu dung dịch thử (2) phải phù hợp với vết sắc ký đồ thu dung dịch đối chiếu (1) vị trí, màu sắc kích thước *Độ dung dịch Dung dịch S: Hòa tan 50 mg chế phẩm nước pha loãng thành 50 ml dung môi Dung dịch S phải *Chất màu liên quan Xác định phương pháp sắc ký lớp mỏng Bản mỏng: Silica gel G Dung môi khai triển: Amoniac đậm đặc – nước – ethanol – n-butanol (10 : 25 : 25 : 50) Dung môi hòa tan: Hỗn hợp nước – methanol (1 : 1) Dung dịch thử (1): Hòa tan 40 mg chế phẩm dung môi hòa tan pha loãng thành 10 ml với dung môi Dung dịch thử (2): Pha loãng ml dung dịch thử (1) thành 10 dung môi hòa tan Dung dịch đối chiếu (1): Hòa tan 40 mg tartrazin chuẩn (ĐC) dung môi hòa tan pha loãng thành 50 ml với dung môi Dung dịch đối chiếu (2): Pha loãng ml dung dịch đối chiếu (1) thành 20 ml dung môi hòa tan *Cách tiến hành: Lấy lml dung dịch Triển khai sắc ký chấm riêng biệt lên mỏng đến dung môi 15 cm Lấy mỏng để khô không khí Quan sát sắc ký đồ ánh sáng ban ngày Trên sắc ký đồ thu dung dịch thử (1), vết ra, vết đậm màu vết sắc ký đồ thu dung dịch đối chiếu (2) *Chất chiết ether Không 0,5% Page 17 Xác định tartrazine thực phẩm phương pháp phổ hấp thụ phân tử uv vis Cân xác 2,0 g chế phẩm (đã sấy chân không nhiệt độ 600C tới khối lượng không đổi) vào bình định mức nâu 200 ml, thêm ether khan (TT) vừa đủ đến vạch Lắc học 30 phút, lọc Lấy 100,0 ml dịch lọc, cho bay đến khô chân không nhiệt độ 200C Làm khô cắn bình hút ẩm tới khối lượng không đổi Khối lượng rắn thu không mg *Chất không tan nước Không 0,2% Hòa tan 2,0 g chế phẩm 200 ml nước cách đun nóng tới khoảng 900C Để nguội, lọc qua phễu thủy tinh xốp số sấy khô 100 -1050C tới khối lượng không đổi Rửa cắn thu với nước thu dịch lọc không mầu Sấy cắn 100 – 1050C tới khối lượng không đổi Khối lượng cặn thu không mg *Amin thơm bậc Không 40 phần triệu Hòa tan cặn thu phần chất chiết ether 10 ml toluen (TT) Lấy 2,5 ml dung dịch thu được, thêm ml nước ml dung dịch acid hydrocloric 0,1 N (TT) Lắc mạnh, để yên cho tách lớp, loại bỏ lớp hữu Thêm vào pha nước 0,4 ml dung dịch natri nitrit 0,25% (TT) pha Lắc để yên phút Thêm 0,8 ml dung dịch amoni sulfamat 0,5% (TT) để yên phút Thêm ml dung dịch N-(1-naphthyl)-ethylendiamin dihydroclorid 0,5% (TT) Để yên Dung dịch không đậm màu dung dịch đối chiếu chuẩn bị cách thay pha nước hỗn hợp ml dung dịch naphthylamin 0,001% (TT), ml nước ml dung dịch acid hydrocloric 0,1 N (TT) *Crom hòa tan Không 50 phần triệu Xác định phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử Dung dịch thử: Hòa tan 0,500 g chế phẩm 25 ml nước cách đun nóng tới khoảng 90 0C Để nguội, thêm nước vừa đủ 25 ml, lọc qua phễu thủy tinh xốp số Các dung dịch chuẩn: Dùng dung dịch crom mẫu 100 phần triệu (TT) pha dung dịch chuẩn 0,5 phần triệu, phần triệu phần triệu Cách tiến hành: Sử dụng máy hấp thụ nguyên tử có trang bị đèn cathod rỗng crom, đầu đốt sử dụng lửa acetylen – không khí nén Đo độ hấp thụ dung dịch chuẩn dung dịch thử 357,9 nm Từ độ hấp thụ đo dung dịch chuẩn dung dịch thử, tính hàm lượng crom hòa tan chế phẩm *Kim loại nặng Page 18 Xác định tartrazine thực phẩm phương pháp phổ hấp thụ phân tử uv vis Không 20 phần triệu (Phụ lục 9.4.8) Lấy 1,0 g chế phẩm tiến hành theo phương pháp Dùng 2,0 ml dung dịch chì mẫu 10 phần triệu (TT) để chuẩn bị mẫu đối chiếu 2.2.Định lượng Cân xác 0,150 g chế phẩm sấy chân không nhiệt độ 60 0C tới khối lượng không đổi, hòa tan dung dịch amoni acetat M (TT) pha pha loãng thành 100,0 ml dung môi Pha loãng 2,0 ml dung dịch thu thành 200,0 ml dung dịch amoni acetat M (TT) pha Pha dung dịch chuẩn tương tự điều kiện, dùng khoảng 0,150 g tartrazine chuẩn sấy chân không nhiệt độ 600C tới khối lượng không đổi Phổ tử ngoại dung dịch thử có hấp thụ cực đại khoảng 426 nm, không lệch nm so với bước sóng hấp thụ cực đại dung dịch chuẩn đo điều kiện Đo độ hấp thụ hai dung dịch bước sóng hấp thụ cực đại Tính hàm lượng C16H9N4Na3O9S2 chế phẩm, dựa vào độ hấp thụ đo dung dịch chuẩn, dung dịch thử nồng độ dung dịch chuẩn *Lưu ý: Việc xác định độ hấp thụ quang phải tiến hành pha xong dung dịch, màu dung dịch nhạt dần theo thời gian Page 19 Xác định tartrazine thực phẩm phương pháp phổ hấp thụ phân tử uv vis PHẦN THỨ BA KẾT LUẬN Đã tìm hiểu phẩm màu Tartrazine ảnh hưởng sức khỏe người Tìm hiểu phương pháp phổ hấp thụ phân tử UV-VIS Vận dụng phương pháp phổ hấp thụ phân tử UV-VIS để xác định định tính định lượng Tartrazine Page 20 Xác định tartrazine thực phẩm phương pháp phổ hấp thụ phân tử uv vis TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Thông tư số: 27/2010/TT-BYT năm 2010 ban hành Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia phụ gia thực phẩm – phẩm màu Bùi Xuân Vững, Phân tích công cụ hóa hữu cơ, Đà Nẵng 2010 Page 21 [...]... hiểu về phương pháp phổ hấp thụ phân tử UV-VIS 3 Vận dụng phương pháp phổ hấp thụ phân tử UV-VIS để xác định định tính và định lượng Tartrazine Page 20 Xác định tartrazine trong thực phẩm bằng phương pháp phổ hấp thụ phân tử uv vis TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Thông tư số: 27/2010/TT-BYT năm 2010 ban hành Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về phụ gia thực phẩm – phẩm màu 2 Bùi Xuân Vững, Phân tích công cụ trong hóa... 16 Xác định tartrazine trong thực phẩm bằng phương pháp phổ hấp thụ phân tử uv vis CHƯƠNG HAI XÁC ĐỊNH TARTRAZINE TRONG THỰC PHẨM 2.1 .Định tính * Pha loãng 1 ml dung dịch S (chất chuẩn phân tích) thành 100 ml bằng dung dịch acid hydrocloric 0,1 N Phổ tử ngoại của dung dịch thu được trong khoảng 230 đến 550 nm có hai hấp thụ cực đại ở 256 ± 5 nm và 430 ± 3 nm Pha loãng 1 ml dung dịch S thành 100 ml bằng. .. Sơ đồ máy quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS Hình 2.8 Sơ đồ máy UV-VIS 1 Nguồn sáng 5 Cuvet mẫu Page 14 Xác định tartrazine trong thực phẩm bằng phương pháp phổ hấp thụ phân tử uv vis 2 Bộ phận đơn sắc 3, Bán gương 4 Gương 6 Dung dịch so sánh 7,8 Tế bào Quang- Điện 9 Xử lý tín hiệu a)Nguồn sáng Nguồn sáng cho hấp thụ phân tử cần có năng lượng đủ lớn trong vùng bước sóng hấp thu của chất phân tích để cho... ảnh hưởng của cấu tử lạ đến chất phân tích và chất chuẩn là như nhau, kết quả đo được so sánh với nồng độ chất có trong mẫu chuẩn, từ đó tính ra nồng độ của nó + Tách loại các anion trước khi cho thuốc thử X vào mẫu Page 12 Xác định tartrazine trong thực phẩm bằng phương pháp phổ hấp thụ phân tử uv vis 1.3.2 Các phương pháp định lượng Phổ hấp thụ phân tử dựa trên bức xạ UV-VIS là một trong những công.. .Xác định tartrazine trong thực phẩm bằng phương pháp phổ hấp thụ phân tử uv vis một số tia sáng vẫn bị hấp thụ ít, thậm chí không hấp thụ Kết quả là thu được đường biểu diễn không tăng tuyến tính về độ hấp thụ quang theo nồng độ (do các tia sáng không bị hấp thụ có cường độ đi ra (I) không giảm khi tăng nồng độ) b) Chất hấp thụ quang có thành phần thay đổi 1 Chất hấp thụ quang không... hành: Sử dụng máy hấp thụ nguyên tử có trang bị đèn cathod rỗng crom, đầu đốt sử dụng ngọn lửa acetylen – không khí nén Đo độ hấp thụ của các dung dịch chuẩn và dung dịch thử ở 357,9 nm Từ độ hấp thụ đo được của các dung dịch chuẩn và dung dịch thử, tính hàm lượng crom hòa tan trong chế phẩm *Kim loại nặng Page 18 Xác định tartrazine trong thực phẩm bằng phương pháp phổ hấp thụ phân tử uv vis Không được... trong chế phẩm, dựa vào độ hấp thụ đo được của dung dịch chuẩn, dung dịch thử và nồng độ của dung dịch chuẩn *Lưu ý: Việc xác định độ hấp thụ quang phải tiến hành ngay khi pha xong dung dịch, bởi vì màu của dung dịch có thể nhạt dần theo thời gian Page 19 Xác định tartrazine trong thực phẩm bằng phương pháp phổ hấp thụ phân tử uv vis PHẦN THỨ BA KẾT LUẬN 1 Đã tìm hiểu về phẩm màu Tartrazine và những ảnh... bằng ether Không được quá 0,5% Page 17 Xác định tartrazine trong thực phẩm bằng phương pháp phổ hấp thụ phân tử uv vis Cân chính xác 2,0 g chế phẩm (đã sấy trong chân không ở nhiệt độ 600C tới khối lượng không đổi) vào bình định mức nâu 200 ml, thêm ether khan (TT) vừa đủ đến vạch Lắc cơ học trong 30 phút, lọc Lấy 100,0 ml dịch lọc, cho bay hơi đến khô trong chân không ở nhiệt độ 200C Làm khô cắn trong. .. chất hoặc ion phân tích về dạng phức có thể hấp thụ trực tiếp chùm sáng khả kiến Page 13 Xác định tartrazine trong thực phẩm bằng phương pháp phổ hấp thụ phân tử uv vis C x Cst C = ⇒ C x = st A x A x A st A st A x =C x tgα hx tgα ΔA Ax A = ⇒ C x = x Δ C ΔC Cx ΔA C C x = st A x A st ⇒C x = CHUẨN 1 ĐIỂM CHUẨN NHIỀU ĐIỂM (Đ CHUẨN) THÊM CHUẨN 1.3.3 Nguyên tắc và trang thiết bị của phép đo phổ UV-VIS 1.3.3.1... tắc Phổ hấp thụ phân tử UV-VIS là phổ hấp thụ của chất phân tích ở trạng thái dung dịch đồng thể với một trong các dung môi như nước, methanol, benzen, aceton, Như vậy các bước đo có thể như sau: + Hòa tan chất phân tích trong một dung môi phù hợp nếu chất đó có phổ hấp thụ nhạy trong vùng tử ngoại khả kiến ( ví dụ các chất hữu cơ); hoặc cho chất đó, thường là kim loại, tác dụng với một thuốc thử trong .. .Xác định tartrazine thực phẩm phương pháp phổ hấp thụ phân tử uv vis - Tartrazine thực phẩm - Phương pháp phổ hấp thụ phân tử UV- VIS Page Xác định tartrazine thực phẩm phương pháp phổ hấp thụ. .. ban đầu tạo phổ hấp thụ quang phân tử chất Vì phổ loại đợc gọi quang phổ hấp thụ phân tử UV- VIS Như phổ hấp thụ phân tử UV- VIS phổ xuất tương tác điện tử hóa trị phân tử hay nhóm phân tử với chùm... tìm hiểu phẩm màu Tartrazine ảnh hưởng sức khỏe người Tìm hiểu phương pháp phổ hấp thụ phân tử UV- VIS Vận dụng phương pháp phổ hấp thụ phân tử UV- VIS để xác định định tính định lượng Tartrazine