1) Hãy nêu các loại mẫu cần được phân tích trong công nghệ thực phẩm. Mục đích lấy các loại mẫu này để làm gì? a) Nguyên vật liệu: xác định chất lượng, thành phần và tính ổn định của nguyên vật liệu. b) Mẫu trong quá trình chế biến: để xác định xem quy trình chế biến ảnh hưởng như thế nào đến sản phẩm? c) Thành phẩm: sản phẩm có đạt yêu cầu? d) Mẫu của đối thủ cạnh tranh: để phát triển sản phẩm mới. e) Mẫu sản phẩm bị khiếu nại: so sánh với mẫu đạt chuẩn. 2) Hãy nêu các bước cần tiến hành trong phân tích thực phẩm. 1. Thiết lập một phương pháp phân tích chuẩn 2. Lấy mẫu 3. Chuẩn bị mẫu để trích ly 4. Trích ly hợp chất cần phân tích 5. Phân tách, loại bỏ những chất khác gây ảnh hưởng đến kết quả phân tích 6. Phát hiện, nhận dạng hợp chất cần phân tích 7. Xác định vàhoặc định lượng hợp chất cần phân tích 8. Lưu trữ thông tin Tùy đặc tính mẫu và yêu cầu mà chọn và hiệu chỉnh các bước phân tích thích hợp. 3) Hãy cho biết các dạng mẫu thường lấy để kiểm tra. Nêu một cách ngắn gọn các điểm cần lưu ý về các dạng mẫu này.
1) Hãy nêu loại mẫu cần phân tích cơng nghệ thực phẩm Mục đích lấy loại mẫu để làm gì? a) Nguyên vật liệu: xác định chất lượng, thành phần tính ổn định nguyên vật b) c) d) e) liệu Mẫu trình chế biến: để xác định xem quy trình chế biến ảnh hưởng đến sản phẩm? Thành phẩm: sản phẩm có đạt yêu cầu? Mẫu đối thủ cạnh tranh: để phát triển sản phẩm Mẫu sản phẩm bị khiếu nại: so sánh với mẫu đạt chuẩn 2) Hãy nêu bước cần tiến hành phân tích thực phẩm Thiết lập phương pháp phân tích chuẩn Lấy mẫu Chuẩn bị mẫu để trích ly Trích ly hợp chất cần phân tích Phân tách, loại bỏ chất khác gây ảnh hưởng đến kết phân tích Phát hiện, nhận dạng hợp chất cần phân tích Xác định và/hoặc định lượng hợp chất cần phân tích Lưu trữ thơng tin Tùy đặc tính mẫu u cầu mà chọn hiệu chỉnh bước phân tích thích hợp 3) Hãy cho biết dạng mẫu thường lấy để kiểm tra Nêu cách ngắn gọn điểm cần lưu ý dạng mẫu - Tùy theo vị trí lấy mẫu: ▪ Từ lơ: mẫu kho nguyên liệu kho bán thành phẩm Đánh giá tỉ lệ khuyết tật ▪ Từ dây chuyền sản xuất: mẫu nguyên liệu, thành phẩm, bán thành phẩm Kiểm tra quy trình sản xuất có ổn định khơng - Tùy theo mặt hàng: ▪ Sản phẩm đóng chai, đóng hộp: đơn vị mẫu chai hay hộp ▪ Sản phẩm rời: trứng, trái cây, bánh kẹo đơn vị mẫu quả, thùng hay đơn vị khối lượng; với sản phẩm nhỏ nho đơn vị mẫu chùm kg ▪ Sản phẩm có bao gói: lấy mẫu đặn, từ vị trí khác bao gói độ dày khác lơ ▪ Sản phẩm lỏng, sệt, bột nhào: cần khuấy trộn sản phẩm, sản phẩm phân lớp lấy mẫu lớp theo tỉ lệ, tránh lấy mẫu vị trí đặc biệt (gần thành ống, chỗ uốn gấp…) ▪ Mẫu khí: Dạng động: lấy mẫu dịng Dạng tĩnh: lấy mẫu điểm Trạng thái nửa tĩnh: lấy nơi trộn kĩ, tránh lấy miệng ▪ Sản phẩm dạng rời, khơng bao gói (dạng hạt, cục): cần tạo đồng Trong sản xuất nên lấy sản phẩm dạng động 4) Bạn xem xét sử dụng phương pháp để phân tích định lượng cấu tử X sản phẩm thực phẩm công ty bạn Hãy liệt kê yếu tố bạn cần xem xét trước định áp dụng phương pháp Các tiêu chí để lựa chọn phương pháp phân tích: – Độ phương pháp – Độ xác (độ lặp lại) phương pháp – Tính chuyên biệt phương pháp – Kích cỡ mẫu – Trang thiết bị – Tính kinh tế – Độ an tồn tính độc hại chất thải – Tốc độ tính đơn giản q trình phân tích 5) So sánh phương pháp sắc ký mỏng (TLC), sắc khí (GC) sắc ký lỏng cao áp (HPLC) Gồm Pha động Pha tĩnh Nguyên lý phân tách Cơ chế Sắc ký lỏng HPLC Dung môi, bơm, phận nạp mẫu, cột, detector Dạng lỏng (các dung môi hữu cơ, nước) Sắc ký khí GC Bộ phận nạp, bình mang khí, cột, detector, Dạng khí (các khí trơ nitơ, hêli, hydro) Lỏng or rắn Rắn or lỏng Dựa vào tương tác cấu tử với pha tĩnh pha động Dựa vào độ hóa cấu tử: cấu tử bay di chuyển chậm ngược lại Dựa vào tác dụng lực mao dẫn Nhờ có khí mang chứa bình, mẫu nghiên cứu dẫn vào cột tách sắc ký, cột tách sắc ký ổn định nhiệt độ theo yêu cầu phép phân tích nhờ vùng điều nhiệt Quá trình tách xảy cột sắc ký, sau cấu tử khỏi cột sắc ký thời điểm khác vào detector Tại đó, chúng chuyển thành tín hiệu điện, tín hiệu khuếch đại phận khuếch đại, xử lí đưa số liệu cần thiết DD mẫu nhỏ đường xuất phát cách bảng rìa 2-3m, rìa bảng nhúng vào dung mơi thích hợp tác dụng lực mao dẫn, dung môi di động dọc theo lớp hấp thụ chuyển động cấu tử hỗn hợp với vận tốc khác nhau, dẫn tớii việc tách cấu tử Sự khuếch tán cấu tử lớp hấp thụ vừa theo chiều dọc vừa theo chiều ngang Dung môi (pha động) bơm qua cột, cột nhồi chất rắn mang (pha tĩnh), phận nạp mẫu (chứa chất A+B) cho phép lấy xác lượng mẫu đưa vào cột sắc ký Tùy vào lực chất mẫu pha động, pha tĩnh mà A hay B trước Người ta dùng detector để phát thay đổi thành phần chất thoát khỏi cột, số detector chuyển thành tín hiệu điện ghi máy thị thích hợp Sắc kí mỏng TLC Bản kim loại, dung mơi, bình chứa Dạng lỏng (các dung mơi hữu cơ, nước) Bán rắn (Nhơm nhựa) phân tích hỗn hợp khí phân tích hợp chất dễ bay nhiệt độ hữu vơ phịng 6) Vẽ sơ đồ trình bày sơ lược phận thiết bị săc ký khí (GC) Ứng dụng phân tích hầu hết hợp chất hữu - Bình với chất khí mang: dịng khí chọn làm pha động để tải chất phân tích thể khí qua cột sắc ký - Bộ phận nạp mẫu(bộ tiêm mẫu): nơi để nạp mẫu vào, chứa mẫu - Detector: ghi nhận thay đổi liên tục nồng độ hay tham số khác dịng khí thoát khỏi cột sắc ký - Cột sắc ký: nơi trình tách cấu tử xảy - Tín hiệu detector khuếch đại nhờ khuếch đại chuyển qua phận ghi, thành tín hiệu mà ta đọc 7) Vẽ sơ đồ trình bày sơ lược phận thiết bị săc ký lỏng cao áp (HPLC) - Bơm: ▪ Đưa pha lỏng vào cột ▪ Điều khiển áp suất, tốc độ dòng (thường 1ml/phút) ▪ Bơm ống nối thường làm thép không rỉ ANSI 316 có khả chống ăn mịn chịu áp suất cao ▪ Bơm nhạy cảm với chất bẩn dạng hạt nên mẫu cần phải lọc (0,45 0,22) -Bộ phận nạp mẫu (bộ tiêm mẫu): ▪ Đưa thể tích mẫu định vào cột (10-100) ▪ Sử dụng kim bơm mẫu vào đường ống nạp mẫu ▪ Khi chuyển “load” sang “inject” pha động áp suất cao đưa mẫu từ “loop” vào cột ▪ Có thể sử dụng máy nạp mẫu tự động - Cột sắc ký: ▪ Làm thép không rỉ với hai đầu kết nối vào injector detector ▪ Cột làm thủy tinh, titanium, silica resin PEEK ▪ Cột chuẩn: d 4,6 mm, dài 10-25 cm ▪ Ngồi cịn có cột bảo vệ loại cột có kích cỡ khác ▪ Vật liệu nhồi cột = chất rắn mang - Đầu dò (detector): chuyển liệu nồng độ thành tín hiệu điện Gồm đầu dị: ▪ Đầu dò tử ngoại - khả kiến ▪ Đầu dò huỳnh quang ▪ Đầu dò số khúc xạ ▪ Đầu dò độ dẫn ▪ Đầu dò khối phổ - Hệ thống ghi nhận xử lý số liệu: gồm phần cứng phần mềm để chuyển tín hiệu điện thành tín hiệu số, xử lý biểu diễn kết đo 8) Các yếu tố cần xem xét lựa chọn phương pháp phân tích protein A Phân tích: hàm lượng protein tổng, hàm lượng loại protein đặc biệt đó, thành phần N protein, thành phần amino acid,… B Yêu cầu: đơn giản, nhanh chóng, tiết kiệm thời gian, mang tính kinh tế C Phương pháp: có độ nhạy, độ chọn lọc cao, xác Chọn phương pháp tối ưu cho mục đích có sai số thấp 9) Liệt kê bước phương pháp Kjeldahl, mơ tả ngắn gọn điều diễn bước Giải thích ml HCl xử dụng để tính hàm lượng protein mẫu - Chuyển N thành dạng NH4+ ( dùng H2SO4 đậm đặc, xúc tác Copper sulfate(CuSO4) - Trung hòa NH4+ NaOH, thu NH3 - Chưng cất NH3 thu giữ acid boric (H3BO3) - Chuẩn độ H3BO3 (ion borate) với HCl => Giải thích: protein thơng qua hàm lượng N mẫu, ta chuyển N -> NH4 -> NH3 chưng cất thu giữ H3BO3 Ta chuẩn độ H3BO3 ml HCl -> đương lượng HCl tương ứng với đương lượng NH3 ta cần xác định -> tương đương với đương lượng N -> xác định hàm lượng protein 10) Tại hệ số chuyển đổi N phân tích Kjeldahl thành protein thay đổi tùy theo loại thực phẩm, làm ta có hệ số 6,25 - Tùy loại thực phẩm khác mà hàm lượng protein khác Protein cấu tạo từ amino acid khác nhau, hàm lượng N thay đổi tùy theo amino acid nên thành phần % N thực phẩm khác nhau, hệ số khác với loại thực phẩm - Phần lớn protein chứa 16%N =>hệ số N = 100/16 = 6,25 11) Phân biệt phương pháp sau đây, dựa vào tảng hóa học mà kỹ thuật phân tích sử dụng để định lượng protein • Kjeldahl • Biuret • Lowry • Bicinchoninic Acid (BCA) • Ultraviolet • Bradford • Ninhydrin • Phương pháp nhuộm màu ion âm Phương pháp Kjeldahl Biuret Lowry Bradford Nguyên tắc Ưu điểm Chuyển N thành dạng NH4+ ( dùng H2SO4 đậm đặc, xúc tác Ứng dụng cho tất Copper sulfate) loại thực phẩm Đơn giản chi phí Trung hịa NH4+ thấp NaOH, thu NH3 Phương pháp chuẩn để phân tích protein Chưng cất NH3 thu thô giữ acid boric - Phương pháp cải (H3BO3) tiến phân tích mức độ Chuẩn độ ion borate microgram Protein với HCl Biuret peptide phản ứng với Cu2+ tạo thành phức hợp có màu tím hấp thụ ánh sáng bước sóng 540 nm (Biuret hợp chất ngưng tụ urea sau bị đốt nóng) - Amino Acid đơn dipeptide không phản ứng - Vùng nồng độ đo tuyến tính 1-5mg/ml - Sử dụng đường chuẩn độ với BSA (bovine serum albumin) Kết hợp phương pháp Biuret oxi hóa nhóm phenol tyrosine tryptophan Cu2+ môi trường kiềm tạo phức hợp với protein Cu2+ xúc tác oxy hóa nhóm phenol tyrosine tryptophan thuốc thử Folin-Ciocalteau => tạo màu xanh 750nm Khi thuốc nhuộm Coomassie Brilliant Nhược điểm Không phải tất N protein như: Urea, Pyrimidine, DNA, RNA • Ít tốn Kjeldahl • Nhanh (khoảng 30 phút), đơn giản • Màu sắc biến đổi so với phương pháp Lowry, UV • Có hợp chất phi protein gây ảnh hưởng đến phản ứng Biuret • Khơng phát N từ ngn khơng phải peptide protein • Khơng nhạy phương pháp Lowry • Cần – mg protein cho lần đo • Các muối ammoni nồng độ cao gây ảnh hưởng • Màu thay đổi tùy loại protein, gelatin cho màu hồngtím Tính chuyên biệt cao, nhanh đơn giản (~1.5giờ) • Rất nhạy: 20-100 µg (gấp 50-100 lần so với Biuret, 10-20 lần so với UV 280 nm Rất nhạy cảm với thay đổi pH Màu dễ bị biến đổi loại protein khác (nhiều so với Biuret) Có nhiều hợp chất gây ảnh hưởng: sucrose, lipid, đường khử, hexoamine, Ammonium sulfate • Nhanh (~ phút) • Tính lập lại cao • Các chất tẩy rữa dung mơi hữu gây ảnh hưởng Blue G-250 liên kết với protein, màu thuốc đổi từ đỏ nhạt đến xanh nhạt bước sóng hấp thụ cực đại màu nhuộm dịch từ 465nm đến 595nm Sự thay đổi mật độ quang bước sóng 595nm tỷ lệ thuận với nồng độ protein có mẫu Bicinchoninic Acid (BCA) Protein khử ion đồng (II) thành ion đồng (I) môi trường kiềm Phức tạo ion đồng (I) dung dịch chất BCA từ màu xanh táo chuyển sang màu hồng nhạt Cường độ màu tạo tỷ lệ thuận với nồng độ protein Quang phổ hấp thụ UV Protein hấp thụ UV 280 nm chủ yếu nhờ vào amino acid tryptophan tyrosine Hàm lượng amino acid gần cố định thực phẩm nên ta ước lượng hàm lượng protein định luật Beer: 𝐴=𝜀×𝑙×𝑐 => Cần xác định số 𝜀 cho loại protein Ninhydrin • Độ nhạy cao, gấp nhiều lần so với phương pháp Lowry • Khơng bị ảnh hưởng ion dương K+, Na+ Mg2+ ammonium sulfate • Khơng bị ảnh hưởng polyphenols carbohydrate sucrose • Đo protein hay peptide với phân tử lượng >4000 dalton • Mức độ nhạy tương đương với Lowry • Phương pháp microBCA nâng độ nhạy cao (0,5 – 10 mg) • Đơn giản, cần bước trộn hỗn hợp • Thuốc thử BCA bền thuốc thử Lowry • Các chất tẩy rữa muối đệm không ảnh hưởng phản ứng • Nhanh nhạy cảm (gấp nhiều lần so vi Biuret) ã Cn 100 àg protein ã Khụng nh hưởng ammonium sulfate muối đệm khác • Phương pháp phân tích khơng phá hủy mẫu, thích hợp ứng dụng detector sắc ký Các amino acid tự Nhanh so với bị nung nóng Kjehdal dung dịch đệm pH 5,5 phản ứng với Ninhydrin tạo hợp chất màu xanh màu • Phức hợp Protein-thuốc nhuộm gắn kết vào cuvette thạch anh • Màu biến đổi theo loại protein nên phải chọn protein chuẩn độ cẩn thận • Màu khơng bền theo thời gian nên cần kiểm soát tốt thời gian phân tích để đo A • Đường khử ảnh hưởng kết nhiều so với phương pháp Lowry • Nồng độ ammonium sulfate cao gây ảnh hưởng • Mật độ quang khơng tỉ lệ tuyến tính với nồng độ protein • Ảnh hưởng hợp chất khác hấp thụ UV: Nucleic acid hấp thụ bước sóng 280nm • Các amino acid tryptophan tyrosine thực tế có hàm lượng biến đổi nhỏ thực phẩm • Dung dịch cần phải sạch, khơng màu Độ xác thấp Sự diện phần nhỏ amino acid, peptide, amine… đánh giá sai thành phần protein Đường chuẩn độ phải Nhuộm màu ion âm tím đo 570nm chuẩn bị riêng cho trường hợp Mẫu protein trộn với lượng dư chất nhuộm biết trước pH thấp, nhóm base protein mang điện tích dương gắn Đơn giản, nhanh kết tuyến tính với điện tích âm chất nhuộm tạo kết tủa Phần chất nhuộm thừa xác định cách đo màu 470nm Ảnh hưởng nhiều yếu tố như: nhiệt độ, thành phần phi protein, hệ thống đệm, chất lượng protein… 12) Trong phương pháp nhuộm màu ion âm, mẫu với hàm lượng protein cao có kết qua đo mật đo quang cao hay thấp Giải thích - Kết đo mật độ quang thấp Vì protein nhiều liên kết nhiều với thuốc nhuộm tạo nhiều kết tủa Phần thuốc nhuộm thừa ít, màu nhạt đó, kết đo mật độ quang A thấp 13) Người ta cần so sánh mẫu có chứa lipid Đối với tính chất bên đây, tên phép kiểm tra dùng để lấy thơng tin mong muốn • • • • Mức độ chưa bão hòa: số Iod, quang phổ tử ngoại Dự báo tính nhạy cảm với oxy hóa: Schaal Oven Test, phương pháp xác định oxy hoạt hóa – AOM Xác định tình trạng thiu bị oxy hóa: số peroxide Khối lượng phân tử dầu trung bình: số xà phịng hóa 14) Việc phân tích mẫu dầu cho kết sau Trong trường hợp, kết cho biết điều tính chất mẫu? Hãy mô tả cách ngắn gọn nguyên tắc đo phương pháp a) Chỉ số xà phịng cao / thấp => Acid béo nhiều/ít => chuỗi ngắn/dài => khối lượng phân tử trung bình lớn/nhỏ - Cho 1g chất béo + phenolphtalein + m gram KOH KOH dư n gram Chuẩn độ KOH dư acid tìm n gram => lượng KOH phản ứng (m-n) gram =>tính số xà phịng b) Chỉ số iod thấp => nối đơi => mức độ bão hòa thấp - Dựa vào khả acid béo khơng bão hịa kết hợp hai nguyên tử halogen vào nối đôi Cho chất béo tác dụng lượng thừa halogen ta xác định lượng Tính số Iod c) Chỉ số TBA cao =>mức độ oxy hóa cao - Đo Malonaldehyde, malonaldehyde phản ứng với Thiobarbituric acid (TBA) (ở nhiệt độ cao pH thấp) để tạo hợp chất có màu đỏ => sản phẩm bị oxy hóa nhiều d) Chỉ số acid thấp => acid béo tự - Dùng KOH để trung hòa acid béo tự 1g chất béo => phenolphtalein đổi màu đỏ hồng bền e) Thời gian đo phương pháp oxy hoạt hóa dài => số AOM cao sản phẩm bền mùi vị, bị oxy hóa - Xác định thời gian cần thiết đạt số peroxide xác định (thường 100) điều kiện thí nghiệm 98độC, thổi oxy vào mẫu 15) Chỉ số peroxide, số TBA giá trị đo nối đơi nối ba liên hợp cho biết tính chất mẫu lipid Các kết cho ta biết điều mẫu lipid Phân biệt phương pháp kiểm tra dựa vào tảng hóa học phép đo sử dụng - Chỉ số peroxide: đánh giá mức độ oxy hóa mẫu(dầu mỡ) Chỉ số cao => q trình oxi hóa cao => mẫu dễ bị oxy hóa - TBA, nối đơi – ba liên hợp: đánh giá tình trạng mẫu bị oxi hóa nhiều (thịt cá) Chỉ số Peroxide Nối đôi, nối ba liên hợp TBA Là số g Iod giải Đo giai đoạn đầu trình Đo malonaldehyde ( phóng peroxide có oxi hóa nhiều => q trình oxi hóa 100 g mẫu Nối đôi liên hợp (đo 233nm) cao) Trong khơng khí, acid béo Nối ba liên hợp (đo 268nm) Malonaldehyde phản ứng chất béo, đặc biệt Đo vùng quang phổ tử với TBA tạo hợp chất có acid béo khơng bão hịa ngoại thu liệu quang màu đỏ đo quang dễ bị oxy hóa phần phổ => tương quan A phổ tử ngoại khả kiến => A => tạo peroxide gây bước sóng A lớn => nối lớn => sản phẩm bị tương ôi thiu đơi, nối ba liên hợp oxy hóa nhiều Lượng iod giải phóng nhiều chuẩn độ dung dịch Na2S2O3 16) Hãy kể tên phương pháp phân tích sử dụng nhằm xác định ảnh hưởng loại chất chống oxy hóa cho mẫu dầu ăn - Đo số peroxide mẫu dầu có khơng có chất chống oxi hóa - Đo TBA, nối đơi nối ba liên hợp - Xác định hợp chất hữu bay 17) Giải thích điểm giống khác biệt phương pháp sau mặt nguyên lý đo: • Định lượng 3,5- Dinitrosalisylic acid • • • • Định lượng Ferricyanur Đinh lượng theo Schaffer – Harmann Định lượng theo Somogyi-Nelson Định lượng theo Bertrand - Giống: nguyên lí đo để định lượng đường khử - Khác: ▪ DNS: - Đường + thuốc thử DNS tạo hợp chất có màu đo 540nm Đo quang phổ vùng khả kiến Lập đường chuẩn glucose với nồng độ khác ▪ Fericyanur: - Đường khử khử Fe3+ thành Fe2+ có màu xanh dương Đo 690nm ▪ Schaffer-Harmann: - Đường khử khử Cu2+ thành Cu+ Cu+ + I- tạo kết tủa CuI Đường khử nhiều => Cu+ nhiều => CuI kết tủa nhiều => I thừa I2 tạo thành từ I- thừa I2 chuẩn độ Na2S2O3 + hồ tinh bột - ▪ Somogyi-Nelson: - Đường khử khử Cu2+ => Cu+ Cu+ khử hợp chất arsenomolybdate => phức hợp màu đỏ 520 nm ▪Bertrand - Đường khử Cu2+ thành Cu+ ( Cu2O) Cu+ + Fe3+ -> Cu2+ + Fe2+ Fe2+ + KMnO4 Fe3+ => Tính V(ml) KMnO4 khử (Fe2+ -> Fe3+) => định lượng Cu+ => định lượng Cu2+ => định lượng đường khử 18) Năng lượng phân tử khác biệt so với lượng nguyên tử? - Năng lượng nguyên tử= lượng điện tử (trạng thái kích thích electron)(tia tử ngoại khả kiến) : phụ thuộc vào phân bố electron Biến thiên số hạng gắn liền với chuyển electron từ obitan phân tử đến obitan phân tử - Năng lượng phân tử = lượng điện tử + lượng quay + lượng dao động ▪ Năng lượng dao động: đặc trưng cho dao động hạt nhân nguyên tử xung quanh vị trí cân chúng phân tử (tia hồng ngoại) ▪ Năng lượng quay: liên quan đến quay phân tử xung quanh trục phân tử.(vi sóng) 19) Hấp thụ phân tử vùng tử ngoại khả kiến (UV-Vis) liên quan đến chuyển hóa loại mức lượng nào? Năng lượng điện tử 20) Hấp thụ phân tử vùng hồng ngoại (IR) liên quan đến chuyển hóa loại mức lượng nào? Năng lượng dao động 21) Trong quang phổ huỳnh quang, bước sóng tia phát xạ dài so với bước sóng tia sử dụng để kích thích mẫu phân tích? - Bước sóng tia phát xạ lớn bước sóng tia kích thích Vì phân tử hấp thụ lượng bị kích thích chuyển lên trạng thái có mức lượng cao hơn, trạng thái không bền, nên phân tử trở mức lượng ban đầu mức lượng thấp phát xạ ratio huỳnh quang lượng nhiệt độ => lượng hấp thụ lớn lượng phát quang => Bước sóng tỉ lệ nghịch với lượng => Bước sóng hấp thụ nhỏ bước sóng huỳnh quang => Bước sóng tia phát xạ dài so với bước sóng tia kích thích 22) Tại người ta thường đo sử dụng giá trị mật độ quang độ truyền suốt để định lượng cấu tử phương pháp quang phổ tử ngoại khả kiến (UV-Vis)? - Người ta thường đo mật độ quang A độ truyền suốt T tính tốn theo T địi hỏi tỉ mỉ, chi tiết kết phân tích dễ sai lệch (chẳng hạn cần có vân tay cuvette làm kết đo sai lệch lớn,…) Cịn dùng mật độ quang A đơn giản hơn, thuận tiện sai số thấp nhiều T = I/I0 = - Đại lượng T không thuận tiện cho việc biểu diễn qua đường cong C (vì dạng lũy thừa), T khơng tỉ lệ tuyến tính với nồng độ C Để tiện cho việc tính tốn, phân tích người ta chuyển thành logT = -abc => -lgT = abc = A (A hàm bậc nhất) Với A: mật độ quang Đo độ hấp thụ cấu tử chùm sáng đơn sắc chiếu qua, tỉ lệ tuyến tính với nồng độ C Sử dụng giá trị A tiện để định lượng cấu tử mẫu 23) Hãy cho biết ngun nhân dẫn đến tượng đường chuẩn độ mật độ quang nồng độ không tuyến tính - Ảnh hưởng cấu tử lạ: Cấu tử lạ cation: tác dụng với thuốc thử tạo hợp chất màu hấp thụ quang làm sai lệch kết đo phía dương Cấu tử lạ anion: phản ứng với kim loại M cần phân tích, làm cho phức màu MX hình thành khơng hồn tồn, nồng độ anion lớn phức khơng hình thành - Sự phụ thuộc A = f(C): Khi nồng độ q lỗng q đặc đồ thị hàm số A = f(C) bị khác thường, bị uốn cong - Dựa vào phổ hấp thụ: Phổ hấp thụ dung dịch chất hấp thụ xạ điện từ nồng độ khác (các điều kiện pH, dung môi, thành phần dung dịch…) có khác bước sóng lớn Khơng tn theo định luật Beer - Ảnh hưởng pH: pH thay đổi dẫn đến thay đổi dạng chất hấp thụ xạ điện từ - Hiệu ứng liên hợp: Trong mơi trường có số điện mơi thấp, thường gây phản ứng liện hợp làm giảm nồng độ chất hấp thụ xạ điện từ - Dùng xạ điện từ không đơn sắc: Khi ánh sáng không đơn sắc chiếu qua chất hấp thụ quang, có nghĩa dịng sáng tới có nhiều tia sáng với bước sóng khác làm tỉ lệ hấp thụ không đồng Kết đường phụ thuộc A = f(C) bị lệch phía âm - Hiệu ứng sovalt hóa, hydrat hóa: Làm giảm nồng độ phần tử dung mơi tự do, tăng nồng độ chất hấp thụ xạ điện từ 24) Hãy cho biết tiêu chuẩn để lựa chọn bước sóng thích hợp mà đo mật độ quang mẫu Tại lựa chọn có vai trị quan trọng? - Cấu tử: chọn bước sóng mà cấu tử hấp thụ tối ưu Khi đó, tín hiệu hấp thụ cao nhất, kết xác - Dung mơi: bước sóng khơng bị dung mơi hấp thụ, bị dung mơi hấp thụ tín hiệu nhiễu kém, dẫn đến sai lệch kết mật độ quang A - Cuvette: bước sóng khơng bị cuvette hấp thụ 25) Khi người ta chỉnh bước sóng để đo mẫu máy đo quang phổ phận bên máy thực tế hiệu chỉnh Bộ phận hoạt động chỉnh bước sóng người ta sử dụng kết mật độ quang đọc máy để xác định nồng độ mẫu - Bộ phận hiệu chỉnh: phận tách sóng (vĩ nhiễu xạ) - Vĩ nhiễu xạ miếng thủy tinh có khắc nhiều vạch liền nhau, số lượng vạch phụ thuộc bước xạ Tùy khoảng cách d mà ánh sáng tán sắc khác nên ta chỉnh bước sóng thích hợp qua khe hẹp lựa bước sóng tối ưu nhất, nên cấu tử hấp thụ nhiều nhất, tốt Do ta đo mật độ quang A xác Từ ta định lượng mẫu 26) Hãy cho biết điểm giống khác biệt mặt thiết bị nguyên lý máy đo quang phổ tử ngoại khả kiến (UV-Vis) quang phổ huỳnh quang Ưu điểm quang phổ huỳnh quang so với UV-Vis UV-Vis Huỳnh Quang Gồm phận: nguồn sóng, nguồn điện, phân tách sóng,mẫu , detector, Giống phận truy xuất Thiết bị Khác Ngun Lí Giống Khác Có thêm phận tách sóng nối detector mẫu: chọn bước sóng lớn để đo phổ phát xạ rộng Ánh sáng đa sắc qua phận tách sóng phân thành ánh sáng đơn sắc Sau qua khe hẹp chọn bước sóng thích hợp chiếu qua mẫu Khác Ở mẫu hấp thụ bước sóng tương thích, ghi Các phân tử chất cần phân thành tín hiệu dạng phổ, qua detector xử lí tích hấp thụ lượng truy xuất ngoại xạ điện từ, bị kích thích chuyển lên mức lượng cao Khi trở mức lượng thấp phát quang phổ huỳnh quang nguyên tử đặc trưng cho nguyên tố cần xác định Bộ phận tách sóng chọn bước sóng huỳnh quang thích hợp, xạ huỳnh quang chuyển tới detector vào phận ghi phổ huỳnh quang nguyên tử - Ưu điểm: (quang phổ huỳnh quang so với UV-Vis) ▪ Có chọn lọc bước sóng UV-Vis Chỉ số bước sóng thích hợp nhận bước sóng kích thích phát phát xạ ▪ Độ nhạy, độ chọn lọc cao, khoảng nồng độ cho phụ thuộc tuyến tính (hq=f(c) rộng); cho phép xác định nhiều nguyên tố với độ phát thấp, nhanh ▪ Độ nhạy cao kết hợp hai ưu điểm: đo trực tiếp cường độ phát huỳnh quang nguyên tử dùng thêm nguồn kích thích phụ ▪ Xác định đồng thời nhiều nguyên tố mẫu phân tích 27) Mơ tả thành phần thiết yếu máy đo quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) chức năng chúng So sánh hoạt động FTIR với máy đo hồng ngoại tán sắc - Thành phần thiết yếu chức phận máy đo quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier: ▪ Nguồn sáng: tạo tia hồng ngoại ▪ Giao thoa kế: gồm gương cố định, gương di động phận phân chia chùm sáng Nhiệm vụ phân tách thành ánh sáng đơn sắc chiếu qua mẫu - So sánh: FTIR Tán sắc Bức xạ hồng ngoại khỏi giao thoa kế Ánh sáng từ nguồn sáng – chùm sáng qua mẫu đến detector Detector ghi đa sắc, phân tách thành ánh sáng nhận biến đổi cường độ xạ theo đơn sắc (bằng hệ thống tách gồm quãng đường d mà gương di động thực lăngkính, cấu tử khe vào khe ra) tới mẫu, chuyển tín hiệu dạng mẫu hấp thụ phần, phần tới phận tín điện v theo quãng đường Xây dựng hiệu detector Tại detector, tín hiệu ánh hàm cường độ xạ I nghịch dấu với quãng sáng bị biến đổi thành tín hiệu điện, sau đường ghi hình vẽ hình 28) Ưu điểm máy đo hồng ngoại FTIR so với máy đo hồng ngoại tán sắc - Dùng giao thoa kế làm rộng khe sáng, lượng ánh sáng thấy giao thoa kế lớn nhiều - Giảm nhiễu, làm tăng tín hiệu - Sử dụng computer nên đo phổ tự động hóa mức độ cao - Phổ lưu trữ đối chiếu với phổ chất thư viện máy - Không phải xử lí phá mẫu trước phân tích 29) Trình bày so sánh loại detector (đầu dò hay cảm biến) sử dụng sắc ký khí Detector Ion lửa (FID) hóa Detector dẫn nhiệt (TCD) Dựa vào mức độ ion hóa cấu tử lửa nhiệt độ cao, đặt từ trường Các ion Detector cộng kết điện từ (ECD) Dựa khả làm Dựa vào độ âm điện nguội dây tóc điện trở cấu tử khí mang Các cấu tử bị hút phía bị hút điện cực Độ nhạy cao Mẫu bị phá hủy Độ nhạy không cao Mẫu không bị phá hủy Độ nhạy cao Mẫu bị phá hủy 30) Hãy cho biết sai số mắc phải phương pháp phân tích thuộc vào loại sai số Dự đốn kết phương pháp phân tích độ độ xác a) Sử dụng pipett hút lượng 0,96 ml thay 1,00 ml Sai số hệ thống Kết ln khác biệt với giá trị thực khoảng = 0.04ml Chính xác khơng b) Thuốc thử khơng cho vào ống nghiệm trước đo mật độ quang phân tích protein Sai số thơ (sai động tác kĩ thuật phân tích) Kết phân tích sai số thường bị phân tán không gần giá trị mong đợi => Khơng xác không c) Cơ chất không cho vào ống nghiệm phương pháp đánh giá enzyme ??? Made in Trai đẹp Bình Dương