chuyên đề chất chỉ thị tự nhiên

Vì từ phản ứng chuẩn độ này không chỉ xác định được độ axit, độ kiềm của môi trường, nồng độ H mà còn tính được giá trị pH của môi trường – yếu tố ảnh hưởng ln nhất đến điều kiện phản ứ

1

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG

KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ BẢO HỘ LAO ĐỘNG



HÓA HỌC NƯỚC

Chuyên đề CHẤT CHỈ THỊ TỰ NHIÊN

Trần Thị Phương Quỳnh Bùi Thị Thu Hiền



ồ Chí Minh, tháng 11 năm 2022

3

Mục l c ụ

TỔNG QUAN 3

Đặt vấn đề 3

Chất chỉ thị 4

Phân loại, ứng dụng 5

ạ 5

Ứ ụ 7

Chất chỉ thị tự nhiên 7

Một số chất chỉ thị tự nhiên 8

CHẤT CHỈ THỊ TỰ NHIÊN 9

Tổng quan về Anthocyanin 9

Bắp cải tím 12

Giới thiệu 12

Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 12

Đối tượng nghiên cứu 12

Phương pháp nghiên cứu 12

Ứ Ụ 15

Ổ Ế 15

TÀI LIỆU THAM KHẢO 17

TỔNG QUAN

Đặt vấn đề

Trong hóa học, đặc biệt là hóa học phân tích, phản ứng chuẩn độ axit – bazơ là

vô cùng quan trọng Vì từ phản ứng chuẩn độ này không chỉ xác định được độ axit, độ kiềm của môi trường, nồng độ H mà còn tính được giá trị pH của môi trường – yếu tố ảnh hưởng ln nhất đến điều kiện phản ứng Ngoài ra, việc xác định độ pH xung quanh của mẫu phải luôn là ưu tiên hàng đầu trưc bất kỳ phản ứng phân tích nào Yêu cầu đối vi các phản ứng chuẩn độ và xác định

giá trị pH của môi trường càng cao thì nhu cầu về chất chỉ thị màu và dụng cụ

đo pH càng cao

Tuy nhiên, các chất chỉ thị hiện đang sử dụng trong PTN như phenolphtalein, metyl da cam, metyl đỏ đều là những hóa chất khó pha chế, độc hại, đắt tiền, giấy thử pH luôn trong tình trạng khan hiếm do nhu cầu quá ln, không đáp ứng được đủ nhu cầu Trong phòng thí nghiệm, để đảm bảo các yêu cầu an toàn tiết kiệm, thì đòi hỏi một hóa chất dùng làm chỉ thị trong chuẩn độ axit – cũng như dụng cụ pH nhanh, ch thành thấp, dễ điều chế là rất quan trọng Chính vì vậy, để có thể tìm và nghiên cứu một chất chỉ thị tự nhiên sẽ mang đến nhiều hữu ích hơn, một trong những nghiên cứu đó là chiết tách Anthocyanin từ bắp cải tím và ứng dụng làm chất chỉ thị màu trong chuẩn độ –

hất chỉ thị

ấ ỉ ị ợ ất đượ ử ụng để ậ ế ự ệ ệ ủ ộ

ự ể ụ ể ộ ạ ấ ỉ ị màu (CTM) là bazơ hữu cơ yế ặ

ữu cơ yế ể điệ ậ ị ử

ắ ệ

Bảng đo pH Chất chỉ thị pH là các hợp chất thay đổi màu sắc theo pH của môi trường được dùng để nhận biết định tính nhanh tính acid, base hay trung hòa

Chỉ thị pH có 2 dạng chính là dạng dung dịch và dạng giấy tẩm (dung dịch chỉ thị được tẩm lên giấy sau đó được làm khô)

Đối vi dạng giấy tẩm thường được sử dụng bằng cách nhúng và rút ra khỏi dung dịch hoặc cho một giọt dung dịch muốn thử lên giấy tẩm sau đó

5

màu sắc giấy vi màu chuẩn (ứng vi mỗi khoảng pH thì giấy sẽ có một màu sắc nhất định) từ đó xác định được khoảng pH của dung dịch

Đối vi dạng lỏng thì thường sẽ được thêm trực tiếp vào lượng nhỏ dung dịch, tiếp đó tiến hành quan sát sự biến đổi màu sắc của dung dịch , tương tự như giấy tẩm tiến hành so sánh màu chuẩn thì ta sẽ biết được khoảng pH của dung dịch

Phân loại, ứng dụng

ạ

ấ ỉ ị ạ ỉ ị thường dùng như: Phtalein, Sufonphtalein, Hợ ấ

Đỏ

≥

ẩn độ ớ

ể thay đổ ắc theo môi trườ

ừ –

ừ –

ứ ử ủ

Metyl đỏ ạ ể màu đỏ ộ ấ ỉ ị Đỏ

7

ứ ử ủa Metyl đỏ

ấ ỉ ị ự

Chất chỉ thị thay đổi màu sắc khi cho vào axit hoặc bazơ được gọi là chất chỉ

thị Chất chỉ thị thay đổi màu sắc khi trộn vi chất Một số chất chỉ thị tổng hợp

thường được sử dụng là phenolphtalein, metyl da cam và metyl đỏ

Các chất chỉ thị được tìm thấy trong tự nhiên, hầu hết có nguồn gốc từ thực vật, để kiểm tra xem một chất có tính axit hay bazơ, được gọi là chất chỉ thị tự nhiên Giấy quỳ, hoa hồng, bắp cải đỏ, nghệ, v.v., là một số chỉ số tự nhiên phổ biến

Ứ ụ

ấ ỉ ị đượ ử ụng để đưa ra giá trị ủ ộ ịch Để ị

ắ ộ ả ử ụng máy đo pH Ngoài ra sử ụ ổ ấ ụ  ấ ỉ

ị để ị pH theo đị ậ Beer Các phép đo pH v ổ ử ụ ộ

ề ấ ỉ ị ẽ tăng độ ủa phép đo

Chất chỉ thị tự nhiên

Định nghĩa

tím đề ứ ộ ạ ắ ố ữu cơ gọi là anthocyanin thay đổ ắ ự

ất đị

ạ ệ ức màu cho muôn loài cây trái mà cho đến nay chưa có chấ ổ ợ

trườ ị ế ệc thay đổ ả

Ưu nhược điể

* Ưu điểm:

Cho kết quả nhanh giúp tiết kiệm nhiều thời gian

Kết quả tương đối chính xác

Chi phí thấp

Phương pháp điều chế dễ dàng

Thân thiện vi môi trường

* Nhược điểm:

Dễ bị hỏng, không thể bảo quản được lâu

Thay đổi toàn bộ màu của dung dịch

Khoảng thay đổi pH nhỏ độ chính xác không cao

Một số chất chỉ thị tự nhiên

Chất chỉ

bụt

Vò nát cánh hoa dâm bụt, rồi chiết lấy

dịch của hoa sau đó bôi lên giấy trắng

giấy sẽ có màu tím

Trong môi trường axit sẽ có màu hồng,

trong môi trường trung tính thì không

có màu hoặc màu tím; trong môi

trường kiềm có màu xanh

Vò nát cánh hóa để chiết lấy dung

dịch có màu

Khi nhỏ axit vào sẽ có màu da cam

và nhỏ bazo sẽ có màu vàng rơm

9

Nghệ Chiết tách curcumin từ nghệ vàng

giấy thấm vào dịch chiết trong

1 giờ và phơi khô, lặp lại 3 lần

Hoa hồng

Nghiền nát, ngâm trong ethanol 96%

chiết xuất hoa hồng cho lên giấy Dùng giấy xác định axit

Bắp cải

Chiết tách anthocyanin từ bắp cải tím

Sử dụng trực tiếp dung dịch chiết để

đo axit bazo hoặc cho dung dịch lên

giấy để khô và đo

Trong bài này chúng ta sẽ nghiên cứu cụ thể hơn về phương pháp chiết tách anthocyanin

từ bắp cải tím

CHẤT CHỈ THỊ TỰ NHIÊN

Tổng quan về Anthocyanin

Anthocyanin là hợp chất gồm có gốc aglycon có màu (được gọi là

anthocyanidol) kết hợp vi các glucoside có gốc đường glucose, galactose… Anthocyanin hòa tan trong nưc còn anthocyanidin thì không tan trong nưc Anthocyanin tham gia vào việc tạo nên đa sắc màu cho hoa quả Đồng thời cùng vi chất tạo màu khác như clorophin, carotenoid để tạo cho hoa quả có cường độ màu tùy thuộc vào hàm lượng và số đồng phân của chúng

Cấu trúc cơ bản của anthocyanidin của anthocyanin

Các anthocyanidin của anthocyanin khác nhau là do các gốc R khác nhau

Một số tính chất của Anthocyanin

Anthocyanin tinh khiết ở dạng tinh thể hoặc vô định hình là hợp chất khá phân cực nên tan tốt trong dung môi phân cực Màu sắc của anthocyanin luôn thay đổi phụ thuộc vào pH, các chất màu có mặt và nhiều yếu tố khác, tuy nhiên màu sắc của anthocyanin thay đổi mạnh nhất phụ thuộc vào pH môi trường Thông thường khi pH

< 7 các anthocyanin có màu đỏ, khi pH > 7 thì có màu xanh Ở pH = 1 các

11

anthocyanin thường ở dạng muối oxonium màu cam đến đỏ, ở pH = 4 ÷ 5 chúng có thể chuyển về dạng bazơ cacbinol hay bazơ chalcon không màu, ở pH = 7 ÷ 8 lại về dạng bazơ

Anthocyanin có bưc sóng hấp thụ trong miền nhìn thấy, khả năng hấp thụ cực đại tại bưc sóng 510÷540nm Độ hấp thụ là yếu tố liên quan mật thiết đến màu sắc của các anthocyanin chúng phụ thuộc vào pH của dung dịch, nồng độ anthocyanin: thường pH thuộc vùng acid mạnh có độ hấp thụ ln, nồng độ anthocyanin càng ln độ hấp thụ càng mạnh

Ngoài tác dụng là chất màu thiên nhiên được sử dụng khá an toàn trong thực phẩm, tạo ra nhiều màu sắc hấp dẫn cho mỗi sản phẩm, anthocyanin còn là hợp chất có nhiều hoạt tính sinh học quí như: khả năng chống oxy hóa cao nên được sử dụng để chống lão hóa, hoặc chống oxy hóa các sản phẩm thực phẩm, hạn chế sự suy giảm sức

đề kháng; có tác dụng làm bền thành mạch, chống viêm, hạn chế sự phát triển của các

tế bào ung thư; tác dụng chống các tia phóng xạ

Những đặc tính quí báu của anthocyanin mà các chất màu hóa học, các chất màu khác hình thành trong quá trình gia công kỹ thuật không có được đã mở ra một hưng nghiên cứu ứng dụng hợp chất màu anthocyanin lấy từ thiên nhiên vào trong đời sống hàng ngày, đặc biệt trong công nghệ chế biến thực phẩm

Anthocyanin phân bố rộng rãi trong tự nhiên, có mặt trong 27 họ thực vật, thường tạo ra các màu đỏ, tím, xanh thẫm ở nhiều loại rau, hoa, quả như hoa dâm bụt, rễ củ cải

đỏ, lá tía tô, dâu tây và bắp cải tím Anthocyanin tích lũy chủ yếu ở trong tế bào biểu

bì và hạ biểu bì thực vật, tập trung trong không bào hoặc các túi gọi là

anthocyanoplast Nhìn chung, hàm lượng anthocyanin trong phần ln rau quả dao động từ 0,1 đến 1,11% hàm lượng chất khô Thực vật chứa anthocyanin cũng đồng thời chứa flavonoid

Trong rau quả hàm lượng Anthocyanin liên quan đến độ đậm của màu sắc quả, quả càng đậm thì hàm lượng anthocyanin càng cao Anthocyanin trong thực vật không phải là một chất thuần nhất mà là một hỗn hợp Tỷ lệ giữa các anthocyanin trong một loại rau quả phụ thuộc vào loài, giống cây

ắp cải tím

Giới thiệu

Sở dĩ bắp cải có màu tím là do có chứa lượng đáng kể anthocyanin Bắp cải màu tím đậm rất giàu anthocyanin polyphenols (chất chống oxy hóa, các tính năng kháng viêm

bổ dưỡng hơn so vi bắp cải xanh.Chất sắc tố dễ tan trong nưc, cũng có thể tìm thấy ở vỏ táo, quả mận, hoa bắp và nho

+ Dung dịch axit sẽ làm anthocyanin chuyển sang đỏ

+ Đối vi dung dịch trung hòa thì chuyển sang

+ Vi dung dịch bazơ sẽ thấy màu xanh lá cây nhạt –

Do đó, có thể xác định pH của dung dịch dựa vào sắc thay đổi của sắc tố anthocyanin trong dung dịch bắp cải Màu của dung dịch bắp cải thay đổi do sự thay đổi nồng độ ion hiđro

Sau đây là bảng phân loại màu sắc của chỉ thị dung dịch bắp cải tím ở các pH khác

Đỏ Đỏ tía Xanh dương Xanh dương – lục Hơi lục

Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu

Nguyên liệu sử dụng là bắp cải tím được trồng tại các nông trại Lá bắp cải nguyên liệu có màu tím sẫm, giòn và cứng Tránh mua những cây bắp cải có lá vàng, mùi ôi hay lõi bị nứt

Phương pháp nghiên cứu

Bắp cải tím

Đũa thủ

ố ọ

ủ ấ

13

ấ

Nư ấ

Các bư ế ế anthocyanin từ bắp cải tím

ắ ả ử ạch, để

ắ ả ử ạch để

Nghiền, cân 5g

dd etanol/nư

ờ

Lọc chân không lấy phầ n d ch chiết ị

15

ị ọc thườ

ế

17

TÀI LIỆU THAM KHẢO

–

–

–

– –

–

MA, Sethi G (2019) Vai trò của các loại oxy phản ứng trong quá trình phát triển ung thư:

cơ chế phân tử và những tiến bộ gần đây Phân tử sinh học 9:735