Thiết bị phân tích thực phẩm

Bản chất của mọi việc trên đời này không có đúng và sai, cứ cái gì số đông công nhận là đúng thì tức là nó đúng. Cả thế giới ăn cứt mà mình bạn ăn cơm thì bạn là thằng dở người. Chấm hết. Chúc các bạn thành công trên con đường phía trước.

BỘ CƠNG THƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM ………….0O0………… BÀI GIẢNG THIẾT BI ̣ PHÂN TÍCH THỰC PHẨM Giảng viên : Ngũn Thanh Nam TP.HCM, 02/2012 Chương 1: Các máy thiết bị thơng dụng phòng kiểm nghiệm 1.Các loại cân dùng phòng thí nghiệm Trong phân tìch, để đánh giá độ chình xác, độ phép đo thiết phải thơng qua dụng cụ đo trọng lƣợng, cân Nó đƣợc dùng để cân chất chuẩn, cân mẫu phân tìch, cân hố chất phản ứng, cân sản phẩm v.v Tuy nhiên, ngƣời phân tìch cần biết ngun tắc phép cân, cân gí cân nhƣ nào? Phép cân phân tìch đƣợc thực để cân vật cân chất gốc, chất có thành phần xác định dùng để pha dung dịch chuẩn; cân sản phẩm q trính biến đổi để tình kết Vật cân chất rắn, lỏng, nhiên phải tn theo ngun tắc định cho phép cân vừa chình xác vừa có ý nghĩa Một phép cân phải bao gồm hai yếu tố trên; chình xác nhƣng phải có ý nghĩa Có chất thiết phải cân cân phân tìch nhƣng có chất điều khơng cần thiết; có nhiều chất cân cân phân tìch hồn tồn vơ nghĩa Thì dụ hố chất háo nƣớc nhƣ NaOH, hay FeCl3 v.v thay đổi trọng lƣợng q trính cân; hố chất q hạn sử dụng bị biến chất có ẩm bám bề mặt chì chảy nƣớc thí sử dụng cân phân tìch trƣờng hợp khơng cần thiết Mục đìch sử dụng định loại cân cho phù hợp: cần pha dung dịch đệm cho phản ứng chuẩn độ mà biên độ dao động pH cho phép lớn, nhƣ cân chình xác hố chất để pha chế dung dịch cân phân tìch có cần khơng ? Một dụ khác pha dung dịch hố chất mà khơng thể có nồng độ chình xác đƣợc, dụ pha dung dịch Na2S2O3, nồng độ chình xác có đƣợc sau có thời gian để n 3-5 ngày chuẩn độ lại; trƣờng hợp nhƣ cân hố chất cân phân tìch khơng có ý nghĩa Chúng ta tím thấy cách pha dung dịch sách tham khảo  Các loại cân phòng thí nghiệm Hố phân tích Cân kỹ thuật: Cân dùng cho phép cân chình xác, cân sơ vật cân trƣớc cân phân tìch; cân hố chất có ẩm khơng cần sấy để sau xác định lại nồng độ dung dịch chất chuẩn; cân pha dung dịch khơng cần chình xác nồng độ.v.v Khả đọc kết cân loại 0,01gam 0,1g Cân phân tích: Cân phân tìch thƣờng cân vật cân có khối lƣợng tối đa tới 200 gam, có độ chình xác tới 10-4 -10-5 gam, gồm hai loại chình cân học điện tử Cân học quang ngày nhiều phòng nghiệm sử dụng Ngun lý hoạt động cân đơn giản dùng cân đòn cân để đo trọng lƣợng vật cân Quang cân đòn cân đƣợc đỡ lƣỡi dao hợp kim đá chịu mài mòn tốt Cân Mettler có cấu tạo gồm lƣỡi dao cân, lƣỡi dao dùng để treo quang cân, lƣỡi dao lại dùng để nâng đòn cân vị trì thăng Hình 1: Ngun lý làm việc cân Mettler Một đặc điểm cân Mettler cân quang cân phìa đòn cân Khi đƣa vật cân vào đĩa cân, ta phải lấy bớt cân với khối lƣợng tƣơng ứng để giữ cho đòn cân trở lại vị trì gần với cân ban đầu (tất nhiên trùng với vị trì ban đầu tốt) Phần khơng trùng khớp với vị trì ban đầu thƣờng có giá trị nhỏ, cỡ hàng chục miligam, đƣợc thể thang quang học Kết hợp phần thang quang học với cân lấy chình trọng lƣợng vật cân Hính cho biết ngun lý hoạt động cân học quang Mettler Ngày nay, cân điện tử đời sử dụng kỹ thuật số hiển thị hính tinh thể lỏng, giảm đƣợc nhiều thao tác cho ngƣời phân tìch Hình 2: Cân điện tử ngun lý hoạt động Ngun lý hoạt động cân điện tử nhƣ sau: Vật cân kéo đĩa cân xuống với lực F = mG, m trọng lƣợng vật cân; G gia tốc trọng trƣờng Cân điện tử dùng lực phản hồi điện từ để kéo đĩa cân vị trì ban đầu Sau xác lập vị trì cân bằng, đặt vật cân vào đĩa cân, trọng lƣợng vật cân kéo đĩa cân xuống, dẫn đến tìn hiệu sai lệch mà đầu dò cân phát gửi đến chỉnh dòng, từ dòng đối phó đƣợc sinh đƣa đến động trợ Dòng điện cần thiết để sinh lực phản hồi tỷ lệ với trọng lƣợng vật cân, đƣợc hiển thị qua số (hình 2) * Quy tắc sử dụng cân phân tích 1.Trƣớc cân phải kiểm tra độ thăng cân thơng qua bọt nƣớc phận điều chỉnh thăng (bọt nƣớc vòng tròn giới hạn) Khi cân, ngƣời ngồi ghế đối diện với cân, thao tác phải nhẹ nhàng tránh va đập Tất cân phải xếp vị trí ban đầu, đặt “0” với trường hợp sử dụng cân học Nối nguồn điện cho cân, bật cơng tắc nguồn, đèn báo hiệu hiển thị sáng, đợi ổn định, hiển thị “0,0000g” cân điện tử thang đo điểm “0” cân học Nhất thiết khơng xếp vật cân lên cân q giới hạn tải trọng nó, q tải gây nên biến dạng gẫy đòn cân; cân số, tượng làm cháy cuộn điện từ khơng thể bù trừ vật cân Đặt vật cân đĩa cân để tránh dao động (đối với quang cân) (do xuất lực ly tâm ảnh hƣởng đến kết phép cân) Đóng kìn tủ cân trƣớc mở hãm cân/ bật cân, chờ số hiển thị ổn định bắt đầu đọc giá trị trọng lƣợng -Khi đặt vào hay lấy vật cân thiết phải hãm cân Khơng tn theo quy tắc dẫn đến đòn cân dao cân bị ảnh hưởng - Chỉ cân vật cân có nhiệt độ nhiệt độ khơng gian xung quanh cân Khi cân vật cân nóng, dòng khơng khí gây chênh lệch nhiệt độ nâng vật cân đĩa cân, trọng lượng đo thấp vật cân Nếu vật cân lạnh nhiệt độ phòng, độ ẩm khơng khí kết hợp dòng khơng khí ngược lại làm tăng khối lượng vật cân Vì phải mang vật cân vào phòng thí nghiệm trước cân từ 30-40 phút để bình hút ẩm (desicator) - Mỗi lần tiến hành phân tích hay qua số giai đoạn phân tích có liên quan với nên tiến hành cân cân cân dùng - Trong trường hợp nào, khơng đặt trực tiếp hố chất cần cân lên đĩa cân Cần sử dụng cốc cân, thuyền cân trường hợp cân hai lần: lần thứ cân cốc cân, sau cân cốc cân có chứa chất cần cân lấy hiệu số khối lượng hai lần cân Khi cân xong, phải khố/ tắt cân (đƣa cân trạng thái khơng dao động), xếp cân vị trì ban đầu, vệ sinh cân khu vực cân sẽ, đóng cửa tủ cân Chú ý: Phải bảo vệ cân phân tích tránh bị ăn mòn, vệ sinh cân vị trí xung quan cân sau cân xong - Khi cân chất lỏng khơng ăn mòn, khơng bay cân trực tiếp cách sử dụng lọ cân có nút đậy vừa khít - Khi cân chất lỏng bay có tính ăn mòn cao phải đựng ống thủy tinh kín Ống thủy tinh làm nóng lên đầu ống nhúng vào mẫu, nguội, chất lỏng ngưng tụ ống Ống thủy tinh sau quay ngược trở lại đầu ống bịt kín lửa nhỏ Ống thủy tinh chất lỏng chứa đó, với phần thủy tinh bị tách có q trình bịt kín làm nguội đến nhiệt độ phòng cân Ống thủy tinh sau chuyển đến bình chứa u cầu làm vỡ để chất lỏng Một thể tích hiệu chỉnh cho ống thủy tinh cần thiết ống thủy tinh có chia vạch đo thể tích 1.3 Thực hành cách sử dụng, vệ sinh bảo dƣỡng cân Máy đo pH 2.1 Ngun tắc hoạt động Máy đo pH dựa phƣơng pháp đo (potentiometry) phƣơng pháp xác định nồng độ H+ dựa vào giá trị điện đo đƣợc điều kiện khơng có dòng điện Để đo điện ngƣời ta thiết lập pin galvanic gồm điện cực thị làm catod điện cực so sánh làm anod Sức điện động pin chênh lệch catod anod: E = Ecatod  Eanod Trong điện cực này, có hai ống thuỷ tinh đồng trục, điện cực so sánh bạc-bạc clorid nằm hai lớp thuỷ tinh với dung dịch KCl có nồng độ xác định (vì dụ 3M), điện cực thuỷ tinh nằm ống bên có bầu với màng thuỷ tinh đo pH phìa dƣới 2.2 Kỹ thuật vận hành 2.2.1 Khởi động máy : - Nhấ n nút để mở pH kế (nế u cầ n thiế t ) - Nhấ n nút để đƣa pH kế chế độ đo pH 2.2.3 Chuẩn máy dung dịch chuẩn Sau chuẩn hố với dung dịch đệm (đo pH dung dịch đệm có pH biết, chỉnh cho máy pH dung dịch đệm) , đƣa dung dịch thử vào để đo pH Nên chuẩn hố với dung dịch đệm acid dung dịch thử acid ngƣợc lại Nếu chuẩn hố với hai dung dịch đệm thí tốt 2.2.4 Đo pH dung dịch mẫu: - Nhúng điện cực vào dung dịch đo – cm pH kế sẽ nhanh đa ̣t giá tri ̣đo ở n đinh ̣ bằ ng cách kh́ y hoă ̣c lắ c dung dich ̣ đo Sau pH kế ở n đinh, ̣ đo ̣c giá tri ̣pH - Rƣ̉a điê ̣n c ực nƣớc cất nhẹ nhàng lau khơ giấy trƣớc đo dung dịch - Chỉ tiến hành đo pH sau hiệu chuẩn pH kế 2.3 Phạm vi ứng dụng: - Xác định pH dung dịch cần xác định - Dùng chuẩn độ điện thế 2.4 Bảo dƣỡng Sau đo pH xong phải: Rửa đầu điện cực nƣớc cất, sau lau khơ ngâm đầu điện cực vào dung dịch bảo quản ( dung dịch KCl 3M) Lau chùi máy pH Tránh để máy đo gần nơi có nhiệt độ biến đổi nhiề u.Tránh nơi có ánh sáng chiế u trƣ̣c tiế p 2.5 Thực hành cách sử dụng, vệ sinh bảo dƣỡng máy đo pH Khúc xạ kế Khúc xạ kế máy đo chiết suất Có nhiều loại khúc xạ kế hoạt động dựa ngun tắc khác nhau: - Khúc xạ kế Abbé dựa phản xạ tồn phần - Khúc xạ kế Reyleigh dựa giao thoa giống nhƣ giao thoa kế Michelson Ở giới thiệu khúc xạ kế Abbé 3.1 Ngun tắc hoạt động Khúc xạ kế Abbé (ap-bê) dựa ngun tắc phản xạ tồn phần Cụ thể xác định góc tới hạn phản xạ tồn phần tia sáng từ mơi trƣờng có số khúc xạ cao (nhƣ thuỷ tinh) vào mơi trƣờng có số khúc xạ bé chất cần đo Theo định luật khúc xạ thí: n sin   N sin  Lúc phản xạ tồn phần thí:    th d 90o Do đó: n sin  th  N hay n = N.sin  th Chiết suất N thuỷ tinh biết xác định đƣợc góc tới hạn (gth) tình đƣợc số khúc xạ n chất cần đo 3.2 Cấu tạo Bộ phận chình khúc xạ kế Abbe gồm hai lăng kình tam giác vng thuỷ tinh ABC ADC có chiết suất N Hai lăng kình đƣợc ghép với theo mặt huyền cho chúng song song với chúng có khoảng cách nhỏ chứa đƣợc lớp mỏng chất cần đo Nếu lớp mỏng chất lỏng cần đo có chiết suất n (n < N) thí khơng làm thay đổi góc tia sáng lăng kình (hính 4.1) Hình 4.1 - Sơ đồ đường tia sáng hệ lăng kính khúc xạ kế Abbe Giả sử LL' tia sáng có phƣơng cố định, quan sát L' thấy tia sáng qua hệ Nếu quay hệ quanh trục qua I vng góc với thiết diện hính 4.1 thí đến lúc tia LI bị phản xạ tồn phần vị trì quan sát L' thấy ánh sáng Đó dấu hiệu đến góc tới hạn Với việc dùng hai lăng kình có góc  w biết góc tia quan sát với pháp tuyến mặt AB đo đƣợc hồn tồn tình đƣợc góc tới hạn g Ví gọi b góc tới bề mặt lăng kình thí: g =  + b chiết suất khơng khì Nkk=1 nên: Sheath gas pressure : 45 arbitrary units Auxiliary gas pressure: 10 arbitrary units Q1 peahwidth: 0.4 amu Q3 peahwidth: 0.7 amu Collision gas: 1.5 Torr Argon Ion nhận danh : m/z=68( lƣợng phân mảnh: 30) m/z=85( lƣợng phân mảnh: 17) Ion định lƣợng: m/z=85 Tình kết quả: C 5 P C  x  m  100 - C: nồng độ Melamine có mẫu, tình theo ng/g ( hay ng/mL cho mẫu lỏng) - Co: nồng độ Melamine dịch chiết(C0) tình từ đƣờng chuẩn, tình theo ng/mL - m: lƣợng cân mẫu thử (g)( hay thể tìch mẫu thử mL) - P: độ tinh khiết chất chuẩn,% 5.3.2.2 Xác định hàm lƣợng 3-MPCD Thực phân tìch: KTSK 07: Cân khoảng (g) mẫu ống Hatch 10 mL, thêm vào 0.5 mL dung dịch nội chuẩn 3_MCPD_d5 (4 mg/L nƣớc) mL nƣớc muối NaCl (5M) Sau đó, cho qua cột Extrelut NT 10, tráng ống Hatch nƣớc muối NaCl (5M) (0.5 mL x 2) Sau 20 phút, rửa giải cột 200 mL dietyl ete loại nƣớc Na2SO4 Cho mẫu vào bính cầu 250 mL, quay đến gần cạn, chuyển mẫu qua bính định mức 10 mL, tráng bính cầu dietyl ete (2 mL x 3), cho vào bính định mức, định mức đến vạch ete Thêm lƣợng nhỏ Na2SO4, để n 15 phút Rút mL cho vào ống nghiệm có nắp đậy (10 mL), thổi khơ mẫu dòng khì N2, cho vào xác mL axit para-toluensulfonic (1 g/L aceton) Cho phản ứng 55oC 90 phút Để mẫu nguội nhiệt độ phòng, chuyển dung dịch qua vial 1.5 mL phân tìch máy GCMS Dãy chuẩn thực nhƣ sau: Thêm chuẩn vào mẫu nƣớc tƣơng khơng có 3-MCPD thực nhƣ q trính phân tìch mẫu nhƣ KTSK 07A: Theo AOAC2000.01 *** Điều kiện đo sắc ký khì: - Cột: MDN-5S (30 m x 0.25 mm x 0.25 m) tƣơng đƣơng - Chƣơng trính nhiệt: 45oC (2 phút) (10oC/phút) > 110oC (3 phút) (15oC/phút) > 290oC (5 phút) - Total flow: 19.5 mL/min - Column flow: 1.5 mL/min - Purge flow: mL/phút - Injection mode: splitless - Sampling time: phút - Split ratio: 10 - Injection Tem.: 250oC *** Điều kiện đầu dò MS - EI mode - Ion source Tem.: 200oC - Interface Tem.: 250oC - SIM (m/z): Phƣơng pháp MCPD MCPD_d5 KTSK07 135 140 KTSK07A (AOAC2000.01) 253 257 - Even time: 0.2 second - Detector Volt.: 0.95 kV (tunning file) Tình kết quả: C (mg / kg)  C o xVcuoi  Vdm V pu  m Trong đó: Co: Nồng độ mẫu xử lý dựa đƣờng chuẩn, mg/L; Vcuoi: Thể tìch cuối mẫu sau phản ứng, mL; Vdm: Thể tìch định mức sau qua cột, mL; Vpu: Thể tìch phản ứng, mL m: Khối lƣợng mẫu, g 5.3.2.3 Xác định hàm lƣợng aflatoxin Thực phân tìch: Cân khoảng 10 (g) mẫu, cho 40mL hỗn hợp [H2O:ACN / 15 : 85] vào ống ly tâm, siêu âm 10phút -> Ly tâm 5phút tốc độ 5000vòng/phút Gạn dòch lấy 5ml cho qua cột Romer, lọc qua màng lọc 0.2, tiêm 25µl vào máyLCMSMS * Ðiều kiện máy LC - Tốc độ: 0,8 ml/phút; - Pha động: chế độ gradient - Cột: Phenomenex C18 (150 x 4.6 mm, 5um) * Ðiều kiện đầu dò MS Kiểu ion hố: ESI (+) sử dụng tuning offset; Spray Voltage: 3000; Vaporizer Temp.: 0; Sheath Gas Pressure: 50; Ion Sweep Gas Pressure: 5.0; Aux Gas Pressure: 10; Capillary Temp.: 350; Capillary Offset: 35; Khí phân ly: Argon, p = 1.3 * Ðiều kiện phân ly MS/MS: Afla B1: 313 -> (241, 269) Afla B2: 315 -> (243, 259) Afla G1: 329 -> (214, 243) Afla G2: 331 -> (245, 257) Tình kết quả: C  C   m - C: nồng độ Afla có mẫu, tình theo g/kg - Co: nồng độ Afla có dịch chiết (C0) thơng qua đƣờng chuẩn, g/l - m: lƣợng cân mẫu thử (g) 5.3.2.4 Xác định hàm lƣợng Nitrofuran Cân khoảng 3g mẫu đƣợc đồng cho vào ống ly tâm 50ml, thêm vào 10ml HCl 0.125M 400l dung dịch 2-NBA/DMSO Đậy nắp ống, vortex khoảng 1phút, ủ mẫu qua đêm nhiệt độ 370C Lấy mẫu ra, để mẫu nguội, thêm 1ml K2HPO4, điều chỉnh mẫu pH 7.4 NaOH 1M Lắc đều, để n phút, đo lại pH điều chỉnh lại pH cần Ly tâm mẫu khoảng 10 phút tốc độ 5000 vòng/phút, lấy phần dịch cho qua cột SPE EN (hoặc cột SPE Easy) (200mg, 3mL) đƣợc đƣợc hoạt hố lần lƣợt bằng: mL etyl acetat, mL MeOH mL nƣớc cất Rửa cột mL nƣớc cất, rút chân khơng đến khơ cột Rửa giải x mL etyl acetat Thổi khơ, định mức mL pha động, lọc qua màng lọc 0.45m vào vial cho HPLC, tiêm vào máy *** Điều kiện đo: - Cột sắc ký: cột C18 150-4mm (hoặc tƣơng đƣơng) - Thể tìch tiêm: 25 µL - Nhiệt độ cột: 45oC - Pha động: MeOH(0.1% HCOOH) (A) : H2O(0.1% HCOOH) (B) Theo chế độ gradient - Interface: APCI (+) với thơng số chình: Thơng số Gi trị Discharge current Vaporizer 400 temperature Sheath gas pressure 30 Ion sweep gas pressure Aux gas pressure Capillary temperature 250 Capillary off set 35 Đo với kĩ thuật SRM: Chất đo đạt Ion Ion định Ion xc nhận Q1, Q3 lượng (CE) PW Tube lens (CE) Furazolidone-AOZ 236 134 (11) 104 (22) 0.7 95 Furaltadone-AMOZ 335 291 (11) 262 (17) 0.7 95 Nitrofurazone-SEM 209 166 (8) 192 (11) 0.7 88 Nitrofurantoin-AHD 249 134 (11) 104 (20) 0.7 96 Tình kết quả:  C  Vcuoi  C   m   - C: nồng độ nitrofuran có mẫu, tình theo ng/g (Hoặc metabolite) - Co: nồng độ nitrofuran dịch chiết (C0) tình từ đƣờng chuẩn, tình theo ng/mL (Hoặc metabolite) - Vcuoi: Thể tìch cuối định mức, mL - m: lƣợng cân mẫu thử (g) 5.4 Bảo dƣỡng Vệ sinh bên ngồi máy: * Cơng việc phải thực hàng ngày: - Dùng chổi qt bụi theo quy định để làm bụi bên ngồi vỏ máy - Dùng khăn ẩm để lau lạibên ngồi vỏ máy - Làm vệ sinh chai đựng nƣớc cất siêu thay nƣớc - Kiểm tra chai đựng dung mơi thải máy Đổ dung mơi thải vào nơi quy định - Sau chạy máy xong tiến hành rửa cột hệ thống: rửa cột ACN:nƣớc theo tỉ lệ pha động vừa chạy máy khoảng 20 phút, sau rửa cột lƣu ACN:nƣớc theo tỉ lệ nhà sản xuất cột khuyến cáo khoảng 15 phút - Cuối buổi làm việc, kim bơm mẫu phải đƣợc rửa nhiều lần nƣớc siêu đƣợc cất vào nơi quy định * Cơng việc hàng tuần : - Làm vệ sinh filter chai dung mơi cách: tháo filter cho vào cốc chứa 50% ACN : 50% H3PO4 0,1% đem lắc bể siêu âm 30 phút - Kiểm tra áp suất để theo dõi filter bơm Nếu áp suất tăng cao bất thƣờng thí tiến hành kiểm tra filter bơm bảo vệ cột để có hành động khắc phục kịp thời  Kiểm tra bảo dƣỡng máy - Đƣợc thực nhà cung cấp thiết bị thời gian thực 1lần / năm 5.5 Thực hành cách sử dụng, vệ sinh bảo dƣỡng máy sắc ký lỏng cao áp (HPLC) Máy sắc ký khí (GC) 6.1 Sơ đồ cấu tạo ngun tắc hoạt động 6.1.1 Sơ đồ cấu tạo: Hình 6.1 cho sơ đồ khối máy sắ ký khì Sau phần giới thiệu số thành phần hệ thống sắc ký khì Hình 6.1 Sơ đồ khối máy sắc ký khí 6.1.2 Khí mang: Pha động thể khì, dùng để mang mẫu qua cột nên thƣờng đƣợc gọi khì mang (carrier gas) Khì mang khì trơ, nhƣ khì nitơ, heli, argon Khì đƣợc đựng chai khì (bom khì) có gắn van điều chỉnh Khì mang đƣợc cấp từ máy sinh khì nitơ Khì mang cần có độ tinh khiết cao Áp suất khì vào cột dao động khoảng 10 - 50 psi (0,7 - 3,5 bar) đảm bảo tốc độ dòng  50 mL/ phút tuỳ thuộc vào loại cột (với cột mao quản tốc độ  25 mL/ phút, với cột nhồi 25 mL/phút) Với cột mao quản thƣờng dùng heli hydro Các khì mang thƣờng đƣợc cho qua chất hấp phụ thìch hợp (than hoạt, rây phân tử) để loại nƣớc tạp chất (khơng khì oxy, hydrocarbon ) 6.1.3 Bộ phận tiêm mẫu: Thƣờng dùng bơm tiêm bơm thẳng mẫu qua đệm cao su silicon ống dẫn thuỷ tinh đặt khối kim loại đốt nóng Để hố mẫu trƣớc vào cột nhiệt độ đến 20oC cao nhiệt độ cột 50oC cao điểm sơi chất phân tích) Đối với cột mao quản, áp dụng số kỹ thuật tiêm mẫu: - Tiêm Thẳng vào cột (on - column): Mẫu đƣợc ngƣng tụ đầu cột, sau làm bay theo chƣơng trính nhiệt độ Kỹ thuật giảm nguy phân huỷ mẫu nhiệt - Tiêm Chia dòng (split): Chia dòng khì mang 1:10 đến 1: 100 để giảm lƣợng mẫu vào cột (giảm 90% hơn) Thìch hợp cho cột mao quản Độ nhạy giảm ví phần nhỏ mẫu vào cột - Khơng chia dòng (splitless): Tồn mẫu ngƣng tụ đầu cột làm lạnh, sau tăng nhiệt độ làm bay mẫu Độ nhạy tăng, nhƣng có nguy làm giõang pic Thƣờng tiêm bơm tiêm nhỏ (microsyringe), lƣợng mẫu tiêm nên vài μL khơng nên q 10 μL Có thể dùng hệ thống bơm mẫu tự động 6.1.4 Cột sắc ký: Là phận trung tâm máy sắc ký Cột đƣợc đặt lò điều chỉnh nhiệt độ theo chƣơng trính Có hai loại cột: a Cột nhồi (packed column): thƣờng cột thuỷ tinh hay kim loại (đồng, thép khơng gỉ) hính chữ U hay cuộn tròn dài - m đƣờng kình - mm Chất nhồi hạt rắn bao lớp pha tĩnh khoảng 0,05 đến μL Trong sắc ký khì - lỏng thƣờng dùng hạt kìch thƣớc hạt 150 - 250 m (thƣờng lấy hạt qua rây 60 - 80 mesh: tức 250 170 m, 80 - 100mesh: tức 170  150 m) b Cột mao quản: thƣờng thuỷ tinh hay silica nung chảy, bên ngồi bao lớp polyimid bảo vệ nên bền dễ uốn Cộtcó đƣờng kình 0.1 - 0.5 mm, dài từ 10 50 m hay (đến 100 m) Có hai nhóm cột chình: - Loại cột pha tĩnh đƣợc giữ mặt cột thành lớp mỏng 0.1 - m:cột WCOT (wall coated open tubular) Cột WCOT cải tiến đƣợc dùng phổ biến có đƣờng kình 0,25 0,32mm hai loại nhỏ 0,15 0,20 mm nhƣng độ phân giải cao Ngồi có loại cột mao quản với đƣờng kình lớn hơn: 0,53mm, thƣờng gọi cột rộng lòng (megabore) Có thể tiêm với lƣợng mẫu đến 10L tƣơng tự cột nhồi - Loại cột mà pha tĩnh hạt nhỏ gắn mặt cột (cột PLOT) pha tĩnh đƣợc tẩm hạt nhỏ (Cột SCOT) (PLOT=porous layers open tubular; SCOT= support coated open tubular) 6.1.4.1 Cột pha tĩnh lỏng (sắc ký khì lỏng) Pha tĩnh đƣợc giữ chất mang a Chất mang: hạt chất rắn nhỏ, bền nhiệt, trơ hố học, xốp, có lỗ cỡ - m, bề mặt riêng lớn từ - 10 m2/g Cỡ hạt tình mesh Vì dụ: Chromosorb 80 – 100 loại hạt rây qua rây có 80 lỗ / in rây tiếp qua rây 100 lỗ/in2 đƣợc hạt cỡ 177 – 149 m Hay dùng Chromosorb P (pink) Chromosorb W (white) b Pha tĩnh: phải chịu nhiệt, hố lỏng nhiệt độ phân tìch, có độ sơi vƣợt q nhiệt độ làm việc cột 100 độ C, trơ hố học Một số loại pha tĩnh polyester glycol, polyether glycol (các loại Carbowax), silicon (OV, SE, XE ) Các hydrocarbon no Ngƣời ta nghiên cứu, lựa chọn nhiều chất làm pha tĩnh Một vấn đề quan trọng pha tĩnh lỏng phải cho hệ số phân bố khác với chất tan Điều liên quan đến độ phân cực pha tĩnh Thƣờng phân loại: - Pha tĩnh phân cực thƣờng có nhóm chức - CN, - CO - OH, - Pha tĩnh khơng phân cực thƣờng dẫn chất dialkyl siloxan, hydrocarbon bão hồ, - Pha tĩnh phân cực nhƣ polyol, - Phân cực trung bính: hợp chất ether, ceton, aldehyd Hiện có hai nhóm chất đƣợc dùng phổ biến làm pha tĩnh cho sắc ký khì - lỏng: nhóm dẫn chất polydimetyl siloxan để chế tạo pha tĩnh khơng phân cực nhóm polyethylen glycol (PEG) để chế tạo pha tĩnh phân cực 6.1.4.2 Cột pha tĩnh rắn (sắc ký khí rắn) Hay dùng: - Các chất rây phân tử (gel aluminosilicat khử nƣớc) - Các polyme xốp Porapak 6.2 Detector 6.2.1 Các Detector vạn Đây nhữngdetector khơng đặc hiệu, phát tất chất - Detector dẫn nhiệt (TCD_thermal conductivity detector) gọi kataromet: có chất qua có thay đổi độ dẫn nhiệt mơi trƣờng, xuất tìn hiệu điện: Detector vạn nhƣng độ nhạy thuộc loại trung bính - Detector ion hố lửa (FID_flame ionisation detector): chất hữu qua lửa bị ion hố Các ion đƣợc góp lên điện cực tạo nên dòng điện tỷ lệ với nồng độ ion chất phân tìch Detector khơng phát hiên đƣợc chất vơ (nhƣ CO2, H2S ) vài chất hữu nhƣ formaldehyd, acid formic dẫn chất halogen hố hết Đây Detector đƣợc dùng nhiều nhất, nhạy TCD khoảng lần phát đƣợc đến nồng độ 10-8 g/mL 6.2.2 Detector đặc hiệu: - Detector NPD (detector nhiệt ion) Cấu tạo tƣơng tự Detector FID nhƣng lửa nghèo nhiên liệu, có nhiệt độ thấp đáp ứng tốt với chất có N, P nhạy FID nhiều từ 10 - 100 lần -Detector bắt điện tử hay cộng kết điện tử (ECD_ electron capture) Ở điện cực có điện tử bắn Khi có chất phân tìch Mlà chất điện tử qua thí M kết hợp với điện tử thành M- Số điện tử nhiệt giảm cho ta tìn hiệu M Độ nhạy cao 10-13 g/mL, nhạy với halogen phát đƣợc với chất thơm đa vòng - Detector đo quang lửa FTD Ngọn lửa giàu hydro, khử mạnh có đáp ứng với chất có B 6.3 Ngun tắc hoạt động : Mẫu dạng lỏng khì đƣợc bơm qua injectơ vào buồng hố thiết bị di vào cột tách đây, thực q trính hấp thụ giải hấp cấu tử chất mẫu pha tĩnh cột tách Các chất lần lƣợt khỏi cột vào detectơ Detectơ dò nhận cho thơng tin tìn hiệu pic sắc ký đồ Sắc ký khì phƣơng pháp sắc ký đƣợc dùng để tách chất thể khì hay dạng hơi, với pha động chất khì, gọi khì mang (carrier gas) - Nếu pha tĩnh pha lỏng (là pha lỏng nhiệt độ phân tìch), ta có sắc ký khì lỏng Pha tĩnh lỏng đƣợc bao hay gắn chất mang pha rắn (solid support) Đây sắc ký khí phân bố - Nếu pha tĩnh pha rắn, ta có sắc ký khì rắn Pha tĩnh rắn chất hấp phụ Đây sắc ký khì hấp phụ Với đời nhiều loại Detector nhiều phƣơng pháp tạo dẫn chất máy sắc ký khí – khối phổ (GC – MS) sắc ký khì – hồng ngoại (GC – IR) khả phân tìch phƣơng pháp đƣợc tăng cƣờng nhiều 6.4 Kỹ thuật vận hành 6.4.1 Kết nối nguồn cấp điện với thiết bị 6.4.2 Khởi động thiết bị 6.4.3 Cài đặt thơng số thiết bị 6.4.4 Cấp khì 6.4.5 Tiến hành đo mẫu 6.4.5 Ngừng máy 6.5 Ứng dụng máy sắc ký khì (GC) để xác định tiêu chất lƣợng lƣơng thực, thực phẩm 6.5.1 Phạm vi ứng dụng: a Định tính thử tinh khiết Sắc ký nhiều lần điều kiện giống nên ln ln có pic thí có khả mẫu thử tinh khiết khơng bị phân huỷ nhiệt Có thể định tình cách dùng chất đối chiếu, dựa vào thời gian lƣu nhƣ HPLC Khi định tình kết luận âm tình chắn kết dƣơng tình Nếu nghi ngờ, dùng máy sắc ký khì khối phổ (GC - MS) b.Định lượng Đo diện tìch hay chuẩn cao pic Hiện máy sắc ký khì có phần mềm máy tình cho phép thu thập sử lý liệu, cung cấp cho ta chiều cao diện tìch pic cho pic sắc đồ Trƣớc ngƣời ta thƣờng tình thủ cơng diện tìch pic nhƣ sau S = 0.627 HW (H = chiều cao pic W = độ rộng pic đáy) Thơng thƣờng hàm lƣợng chất tỉ lệ thuận với chiều cao pic diện tìch pic (phải kiểm tra lại thực nghiệm) Ưu nhược điểm: Ƣu điểm sắc ký khì khơng phải dùng dung mơi tốn nhƣ với phƣơng pháp HPLC Thời gian phân tìch thƣờng nhanh độ phân giải cao, tách hỗn hợp nhiều nh so với HPLC Nhƣng Sắc ký khì thƣờng phân tìch đƣợc chất dễ bay khơng bị nhiệt phân huỷ Các chất khó bay nhƣ acid béo tạo thành đẫn chất dễ bay nhƣ este Dẫn chất hố tạo nên chất bền nhiệt để làm sắc ký khì đƣợc.Các chất khó phát Detector đƣợc dẫn chất hố thành chất dễ phát 6.5.2 Giới thiệu phƣơng pháp xác định số tiêu 6.5.2.1 Xác định hàm lƣợng dƣ lƣợng thuốc bảo vệ thực vật XÁC ĐỊNH DƢ LƢỢNG HCBVTV NHĨM CLO HỮU CƠ BẰNG PHƢƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ (GC-ECD) i Ngun lý: Dƣ lƣợng HCBVTV nhóm clo hữu mẫu đƣợc chiết aceton Sau tách chiết làm sạch, HCBVTV nhóm clo hữu đƣợc xác định sắc ký khì với detecror cộng kết điện tử Phạm vi áp dụng: ii Phƣơng pháp áp dụng để phân tìch dƣ lƣợng HCBVTV nhóm clo hữu sản phẩm rau, quả, củ Tài liệu viện dẫn: iii Manual of Food quality control FAO FOOD & NUTRITION PAPER 14/7 iv Định nghĩa: Khơng v Dụng cụ, thiết bị a Thiết bị  Hệ thống GC 17A Verson  Cân phân tích d = 10-4g  Cân kỹ thuật d = 10-2g  Máy quay chân khơng  Máy nghiền mẫu b Dụng cụ  Phễu chiết 500ml  Bình quay dung tích 250ml  Bình nón dung tích 250ml, nút nhám  Bính định mức loại  Ống đong loại  Pipet loại  Cột nhồi sắc ký vi Hóa chất, thuốc thử  Dichlormethane  Ether ethylic  Ether dầu hỏa  n-hexane  Na2SO4 khan  NaCl  Chuẩn HCBVTV nhóm clo  Florisil  Bơng thủy tinh vii Các bƣớc tiến hành  Chuẩn bị dung dịch chuẩn  Chuẩn bị mẫu - Cân chình xác khoảng 100g mẫu đƣợc thái nhỏ trộn cho vào bính nón dung tìch 500ml, thêm 200ml aceton nghiền đồng phút - Lọc qua lọc hút chân khơng, thu dịch chiết vào bính hứng 500ml - Lấy 80ml dich lọc mẫu cho vào phễu chiết 500ml, thêm 100ml ether dầu hỏa 100ml diclomethan, lắc mạnh phút để n chờ cho tách lớp - Chuyển lớp nƣớc bên dƣới sang phễu chiết 500ml khác, lớp hữu bên phễu chiết ban đầu đƣợc làm khơ cách cho chảy qua phễu lọc đƣờng kình 10cm có chứa Na2SO4 khan bên giấy lọc (khoảng – 4cm), thu dịch lọc vào bình quay - Với phễu chiết chứa pha nƣớc, thêm 7g NaCl lắc mạnh 30s đến tan hết Nạl, thêm 100ml diclomethan, lắc mạnh phút, lớp hữu bên dƣới cho qua lớp Na2SO4 khan phễu lọc đƣờng kình 10cm bên - Chiết lớp nƣớc lần với 100ml diclomethan làm khơ nhƣ Rửa lớp Na2SO4 khan 50ml diclomethan - Cơ đặc bay chậm tồn dịch chiết máy quay chân khơng (khống chế nhiệt dộ dƣới 450C) Khi khoảng 2ml, thêm 10ml aceton lại đến khoảng 2ml Lặp lại việc lần cới 10ml aceton (chú ý khơng khơ để tránh phân hủy mẫu) - Hòa tan dịch thu đƣợc đến 10ml aceton, chuyển vào ống đong chia vạch 100ml, dùng ether dầu hỏa tráng rửa bính quay, trút dịch tráng vào ống đong, sau pha lỗng đến 100ml ether dầu hỏa - Chuẩn bị cột Florisil cách cho ìt bơng thủy tinh làm vào đầu dƣới cột, sau cho Na2SO4 khan vào khoảng 2cm Rót từ từ vào cột khoảng 50ml ether dầu hỏa Cho từ từ Florisil hoạt hóa vào cột sắc ký đến đƣợc lớp Florisil khoảng 10cm Phủ lên lớp Florisil lớp Na2SO4 khan dày khoảng 2cm Trong q trính nhồi cột ý khơng để có bọt khì cột cách cho Florisil Na2SO4 khan vào phải từ từ, vừa cho vừa gõ nhẹ vào thành cột Cột khơng đƣợc để khơ, lớp ether dầu hỏa ln phải cao lớp Na 2SO4 khan phía cột khoảng – 5cm - Mở khóa cột điều chỉnh tốc độ chảy khoảng 5ml/phút vào cốc hứng phìa dƣới (nếu chảy chậm phải dùng dụng cụ bơm hút chân khơng) Cho từ từ 100ml dung dịch mẫu vào cột Florisil, loại bỏ phần dung dịch chảy Khi mặt dung dịch mẫu cách lớp Na2SO4 khan phìa cột khoảng – 2cm, thêm 200ml dung dịch ether ethylic 15% ether dầu hỏa để rửa giải chất cần phân tìch, thu lấy phần dung dịch vào bính quay - Cơ hồn tồn dung dịch đến thể tìch 2ml (khống chế nhiệt dộ dƣới 450C)  Điều kiện chạy máy - Detector ECD (range = 0, current = 0.5nA) - Nhiệt độ detector: 3000C - Nhiệt độ Injector: 2800C - Cột sắc ký SPB – (30m × 0.25μm × 0.32mm) - Chƣơng trính nhiết độ: 1000C (1 phút) tăng 200C/phút lên 1900C (0 phút), sau tăng 20C/phút lên 2800C (giữ phút) viii - Tốc độ dòng: 30cm/s - Thể tìch bơm: 1μl - Chế độ bơm: chia dòng Tình tốn kết - So sánh thời gian lƣu đỉnh pic so với pic chất chuẩn để định tình - So sánh diện tìch chiều cao pic so với pic chuẩn tƣơng ứng để định lƣợng - Hàm lƣợng HCBVTV mẫu thử đƣợc tình theo cơng thức sau: Xi = k * Si * Ci * V/ Sc,i * m - Trong đó: + Xi: Hàm lƣợng HCBVTV „i‟ có mẫu thử (mg/kg) + Si: Diện tìch pic HCBVTV „i‟ mẫu thử + Sc,i: Diện tìch pic HCBVTV „i‟ mẫu chuẩn + Ci: Nồng độ chuẩn HCBVTV „i‟ (mg/l) + V: Thể tìch dịch chiết cuối (ml) + m: Khối lƣợng mẫu đem phân tìch (g) + k: Hệ số pha lỗng ix Kiểm sốt chất lƣợng Kết cuối giá trị trung bính hai phép thử song song Giá trị thu đƣợc từ hai phép thử song song khơng đƣợc chênh lệch q 20% so với giá trị trung bính 6.6 Bảo dƣỡng Vệ sinh bên ngồi máy: * Cơng việc phải thực hàng ngày: - Dùng chổi qt bụi theo quy định để làm bụi bên ngồi vỏ máy - Dùng khăn ẩm để lau lạibên ngồi vỏ máy - Làm vệ sinh chai đựng nƣớc cất siêu thay nƣớc - Kiểm tra chai đựng dung mơi thải máy Đổ dung mơi thải vào nơi quy định - Sau chạy máy xong tiến hành rửa cột hệ thống: rửa cột ACN:nƣớc theo tỉ lệ pha động vừa chạy máy khoảng 20 phút, sau rửa cột lƣu ACN:nƣớc theo tỉ lệ nhà sản xuất cột khuyến cáo khoảng 15 phút - Cuối buổi làm việc, kim bơm mẫu phải đƣợc rửa nhiều lần nƣớc siêu đƣợc cất vào nơi quy định  Kiểm tra bảo dƣỡng máy : Đƣợc thực nhà cung cấp thiết bị thời gian thực 1lần / năm 6.7 Thực hành cách sử dụng, vệ sinh bảo dƣỡng máy sắc ký khì (GC) [...]... bên ngoài thiết bị - Vệ sinh ống đo: Rửa sạch ống đo bằng nƣớc cất, sau đó tráng lại bằng cồn 96% rồi bảo quản khô 3.5 Thực hành cách sử dụng, vệ sinh và bảo dƣỡng khúc xạ kế 4 Phân cực kế 4.1 Nguyên tắc hoạt động: Phân cực kế là thiết bị có thể cho phép đo góc quay cực của một dung dịch chất hoạt quang Để chuyển ánh sáng tự nhiên thành ánh sáng phân cực ngƣời ta sử dụng kình phân cực Kình phân cực... trong phân tích trọng lượng Lò nung là thiết bị dễ sử dụng, tuy nhiên phải tuân theo các quy tắc sau: - Nung trƣớc chén nung trong điều kiện tƣơng tự khi nung mẫu đến trọng lƣợng không đổi - Làm khô mẫu bằng các thiết bị phù hợp (tủ sấy hoặc bếp điện) và đƣa vào chén nung đã biết trọng lƣợng - Sử dụng chén nung đúng loại, phù hợp về nhiệt độ và yêu cầu của chất phân tìch Tuỳ theo nhiệt độ cần thiết để phân. .. Lăng kính ghép tạo 2 chùm tia phân cực nicol Một phân cực kế đơn giản nhất có cấu tạo nhƣ hính 4.4 Những bộ phận không thể thiếu là nguồn sáng đơn sắc S, một nicol P tạo ánh sáng phân cực (nicol phân cực), ống đựng dung dịch hay chất lỏng cần đo có chiều dài xác định L và một nicol A dùng để nhận biết sự phân cực của ánh sáng (nicol phân tìch) cấu trúc giống hệt nicol phân cực P Khi ống L đựng đầy... xảy ra giữa 2 thanh điện cực Pt, tạo thành dòng điện 6 Các yếu tố ảnh hƣởng đến kết quả phân tìch: a Độ ẩm không khí: Độ ẩm không khì là nguyên nhân chình gây sai số lên kết quả phân tìch Do đó, cần phải thực hiện các bƣớc sau: - Thiết bị phải đặt trong phòng có máy lạnh và máy hút ẩm Tuyệt đối không đặt thiết bị gần hệ thống thong gió - Phải cân bằng (condition) hệ thống trƣớc khi chạy - Sử dụng hạt... và thực hiện sự bù trừ nhiệt độ Cách thay màng và châm dung dịch : Màng thẩm thấu bằng teflon chỉ cho phân tử O2 thẩm thấu qua đƣợc màng này, còn các phân tử khác lớn hơn, không thể thẩm thấu qua đƣợc Sau khi thẩm thấu vào dung dịch điện giải, các phân tử O2 đến mạch đo điện tử Màng này rất nhạy và dễ bị hƣ hại do các chất điện giải và luồng không khì thổi trực tiếp lên màng Khi màng thẩm thấu bị. .. vào ống hính trụ đặt giữa các thanh cacbua silic Hình 3 là hính ảnh lò nung trong PTN Lò nung là thiết bị quan trọng hàng đầu trong phân tìch, nó đƣợc sử dụng vào các mục đìch sau: + Nung các sản phẩm phản ứng, đƣa chất phân tìch về dạng cân, thì dụ chuyển Fe(OH)3 về dạng Fe2O3, đƣa Al(OH)3 về Al2O3 v.v + Phân huỷ mẫu theo phƣơng pháp kiềm chảy, đó là các mẫu không tan trong các axit vô cơ, thì dụ các... 3.2.5 Đo độ Brix của dung dịch mẫu phân tìch 3.3 Phạm vi ứng dụng Trong các chuyên luận dƣợc điển cũng nhƣ trong các tiêu chuẩn nhiều hoá chất, chất phụ gia thực phẩm của các chất lỏng có các chỉ tiêu về chỉ số khúc xạ Khúc xạ kế Abbe là công cụ có thể giúp các kiểm nghiệm viên hay các nhà nghiên cứu định tình các nguyên liệu hay định lƣợng một số sản phẩm thuốc hay thực phẩm 3.4 Bảo dƣỡng - Vệ sinh máy:... trong - Lau lại bằng khăn sạch khác đã thấm ethanol 70% - Vệ sinh bên ngoài theo trính tự và phƣơng pháp nhƣ trên  Kiểm tra bảo dƣỡng - Đƣợc thực hiện bởi nhà cung cấp thiết bị 12.5 Thực hành cách sử dụng, vệ sinh và bảo dƣỡng máy ly tâm Chương 2: Các máy và thiết bị đặc dụng trong phòng thí nghiệm 1 Máy chuẩn độ điện thế 1.1 Sơ đồ cấu tạo và nguyên tắc hoạt động 1 Nguyên tắc: Phƣơng pháp chuẩn độ KF... (dung môi chẳng hạn) có thể quay nicol phân tìch A đến vị trì Oa sao cho ánh sáng phân cực không qua đƣợc A Thay dung dung môi bằng dung dịch đo mặt phẳng phân cực bị quay nên ánh sáng lại đi đƣợc qua A Do đó phải quay nicol phân tìch đến vị trì mới Oa' để triệt tiêu ánh sáng Góc aOa' là góc quay cực đo đƣợc (hính 4.4) P A L O  a a' S Hình 4.4 - Cấu tạo của phân cực kế 1: nguồn sáng đơn sắc (S) 2:... khác đã thấm ethanol 70% - Vệ sinh bên ngoài theo trính tự và phƣơng pháp nhƣ trên  Kiểm tra bảo dƣỡng - Đƣợc thực hiện bởi nhà cung cấp thiết bị 11.5 Thực hành cách sử dụng, vệ sinh và bảo dƣỡng máy cất nƣớc 12 Máy ly tâm 12.1 Sơ đồ cấu tạo và nguyên tắc hoạt động Máy li tâm đƣợc sử dụng để phân tách các thành phần trong dung dịch dựa vào sự khác nhau về khối lƣợng riêng nhờ tác dụng của lực li tâm ... định đƣợc A thí suy đƣợc nồng độ C tƣơng ứng Máy quang phổ UV-VIS thiết bị thiết yếu phòng nghiệm phân tìch nói chung phân tìch thực phẩm nói riêng Ngày đa số máy quang phổ UVVIS cho phép đo khoảng... kế Phân cực kế 4.1 Nguyên tắc hoạt động: Phân cực kế thiết bị cho phép đo góc quay cực dung dịch chất hoạt quang Để chuyển ánh sáng tự nhiên thành ánh sáng phân cực ngƣời ta sử dụng kình phân. .. nung thiết bị quan trọng hàng đầu phân tìch, đƣợc sử dụng vào mục đìch sau: + Nung sản phẩm phản ứng, đƣa chất phân tìch dạng cân, dụ chuyển Fe(OH)3 dạng Fe2O3, đƣa Al(OH)3 Al2O3 v.v + Phân huỷ