PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG SẮT TRONG MỘT SỐ LOÀI NGAO VÀ HÀU THUỘC VÙNG BIỂN QUẢNG NINH BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG PHÂN TỬ UV VIS

PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG SẮT TRONG MỘT SỐ LỒI NGAO VÀ HÀU THUỘC VÙNG BIỂN QUẢNG NINH BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG PHÂN TỬ UV-VIS Mơn học: Phân tích thực phẩm LỜI MỞ ĐẦU Sắt có vai trị thiết yếu trình trao đổi chất thể, bao gồm vận chuyện oxy máu, tổng hợp DNA, thở, chức miễn dịch và sản xuất năng lượng Thiếu sắt có tác động nghiêm trọng đến sức khỏe suất lao động, ảnh hưởng đến phát triển trí não Thiếu sắt, thiếu máu giai đoạn vị thành niên có tác động tiêu cực lâu dài đến chức não Thiếu máu ở phụ nữ mang thai có thể dẫn đến sinh non Thiếu sắt nguyên nhân phổ biến dẫn đến thiếu máu – làm tăng nguy suy tim Theo chuyên gia dinh dưỡng Natalie Parletta, Đại học Nam Australia, thiếu hụt chất sắt ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe Những loại động vật thân mềm ngao, hàu, trai, sò, điệp, ốc… khơng giúp tạo ăn lạ miệng, hấp dẫn mà chứa lượng lớn chất sắt, cung cấp đủ chất dinh dưỡng thể Sinh lớn lên vùng biển Quảng Ninh, em hiểu rõ tầm quan trọng giá trị dinh dưỡng loài động vật thân mềm vùng biển Vì thế, em gửi đến tiểu luận phân tích hàm lượng sắt ngao hàu vùng biển Quảng Ninh quê em phương pháp trắc quang phân tử UV-VIS (xác định hàm lượng sắt thuốc thử axit sunfosalixilic) TÌM HIỂU VỀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Tìm hiểu chung lồi thân mềm hai mảnh vỏ Chúng khơng có đầu, như dải kitin Lớp gồm lồi ngao, hàu, sị nứa, trai, điệp, số khác; phần sống nước mặn, phần lại nước Đa số là động vật ăn lọc. Mang tiến hóa thành phận gọi là ctenidium, quan dùng để ăn thở Chúng thường chơn trong trầm tích, nơi chúng tương đối an toàn trước kẻ thù Một số, điệp, có thể bơi Vỏ được cấu tạo từ canxi cacbonat và gồm hai mảnh dính với Hai mảnh vỏ thường đối xứng hai bên, kích thước vỏ biến thiên từ milimet tới mét, dù đa số khơng vượt q 10 cm Một số lồi ngao biển tiêu biểu - Ngao dầu: Vỏ có dạng hình tam giác, da vỏ màu nâu, trơn bóng Mặt vỏ màu trắng, mép sau có màu tím đậm Ngao dầu dùng làm thực phẩm cho tiêu thụ nội địa có giá trị xuất Thịt có mùi vị thơm ngon nhiều đạm - Ngao trắng: Hình dạng giống ngao dầu, kích thước nhỏ Mặt vỏ màu vàng nhạt màu trắng sữa, số cá thể có vân màu nâu Mặt vỏ có màu trắng Thịt ngao trắng thơm ngon, chế biến ăn đặc sản Ngao có giá trị xuất quan trọng - Ngao lụa: Vỏ cỡ trung bình, tương đối mỏng, có hình bầu dục dài Da vỏ láng, có vịng sinh trưởng xếp khít nhau, mặt vỏ có nhiều vân phóng xạ màu tím gấp khúc dạng hình mạng lưới Thịt ngao thơm ngon, chế biến thành ăn đặc sản Ngao lụa lồi xuất có giá trị Loài hàu biển Hàu hay hào hay hầu lồi động vật nhuyễn thể thuộc nhóm giáp xác hai mảnh vỏ họ hàng ngao, sò nhỏ sống bờ biển, ghềnh đá ven bờ biển hay cửa sông, sống bám vào giá thể bám vào đá thành tảng, rạn đá, móng cầu, ăn sinh vật phù du sinh vật bùn, cát, nước biển Hàu coi loại hải sản sống nước Thịt hàu ngon ngọt, giàu chất dinh dưỡng, có chứa protein, glucid, chất béo, kẽm, magiê, canxi,… Hàu có kích thước tương đối lớn so với loài ngao, đặc biệt mảnh vỏ hàu lớn nhiều so với thể chúng Vỏ hàu màu đen, xù xì Các lồi nhuyễn thể hai mảnh vỏ lọc nước lấy thực vật động vật làm thức ăn nên chúng thành viên quan trọng tham gia vào q trình làm nước Ví dụ hàu làm lắng 1.0875 g bùn/ngày Thịt nhuyễn thể có mùi vị thơm ngon nhiều đạm, chúng thức ăn quan trọng, cần thiết phổ biến người có giá trị xuất cao Các vỏ trai có lớp xà cừ đẹp dùng cho đồ gỗ khảm trai cho hàng mỹ nghệ Ngoài ra, phần thể nhuyễn thể dùng làm nguyên liệu sản xuất đồ dùng độc đáo sản xuất khuy áo vỏ trai, số vùng biển dùng vỏ sị để nung vơi THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Dụng cụ, thiết bị, hóa chất 1.1 Dụng cụ - Chén sứ - Bát sứ - Bếp điện - Giấy lọc - Cốc có mỏ - Đũa thủy tinh - Gía đụng cuvet - Cốc thủy tinh: 100ml - Bình định mức 50ml, 100ml - Pipet 2ml, 5ml, 10ml, 20ml 1.2 Thiết bị Máy đo quang phổ UV-VIS UVD-3200 - Lò nung - Cân phân tích 1.3 Hóa chất Các dung dịch gốc: Fe3 +¿¿ 1000ppm HNO3 2% (ppm=10−6 ) Axit: HNO3 đặc, HCl đặc, H SO4 đặc, HClO đặc Muối: KNO3, axit sunfosalixilic Dung dịch: H O2 30%, NH đặc Nước cất Cách pha loại hóa chất - Pha dung dịch chuẩn Fe3 +¿¿0.1mg/ml HNO3 2% : lấy 10ml dung dịch gốc Fe3 +¿¿ có nồng độ 1000ppm hay 1mg/ml cho vào bình định mức 100ml định mức HNO3 2% đến vạch - Dung dịch axit sunfosalixilic 10%: hòa tan 30g axit sunfosalixilic tinh khiết vào 270ml nước cất - Dung dịch NH3 10%: pha loãng dung dịch NH3 đặc 2,5 lần - Dung dịch HCl 10%: pha loãng dung dịch HCl đặc lên 3,6 lần Các bước phân tích - Khảo sát điều kiện vơ hóa mẫu - Xây dựng đường chuẩn - Xác định hiệu suất thu hồi - Đánh giá sai số thống kê phương pháp - Đề xuất quy trình phân tích hàm lượng sắt nhuyễn thể - Phân tích hàm lượng sắt số loài nghêu hàu theo hai đợt: tháng 9, tháng 10 tháng 4, tháng 3.1 Khảo sát điều kiện vơ hóa mẫu 3.2 3.3 3.4 Khảo sát thể tích H2SO4 đặc để vơ hóa mẫu: Để khảo sát thể tích H2SO4 đặc, chuẩn bị mẫu hoàn toàn giống cho vào bát sứ, bát sứ 20g mẫu xay nhuyễn, thêm vào mẫu 10ml HNO3 đặc, 1ml HClO4 đặc, 5ml KNO3 10% thêm vào 2ml, 3ml, 4ml, 5ml, 6ml, 7ml dung dịch H2SO4 đặc Tiến hành đun bếp điện khô cho từ từ 10ml H2O2 30% vào mẫu tiếp tục đun bếp điện than đen, sau cho vào lị nung 4600C thời gian Hòa tan mẫu dung dịch HCl 10% lọc, hứng dịch lọc vào bình định mức 50ml, định mức nước cất hai lần lên 50ml Dùng pipet hút xác 10ml dung dịch cho vào bình định mức 50ml khác, thêm vào 5ml axit sunfoxalixilic 6ml dung dịch NH4OH 10% Lắc định mức nước cất đến 50ml, để 10 phút Sau đem đo quang máy UV – VIS λmax= 418,5nm Khảo sát nhiệt độ thời gian nung tối ưu: cân xác 20 gam mẫu nhuyễn thể xay nhuyễn cho vào bát sứ, cho lượng dung môi chọn vào, đem đun bếp điện cho mẫu sôi nhẹ đun sôi từ từ khô để trở thành tro đen, sau chuyển mẫu vào lị nung, nung tro trắng dừng lại Sau chọn nhiệt độ nung tối ưu, cố định nhiệt độ thay đổi thời gian từ đến 2,5 để chọn thời gian nung tối ưu Xây dựng đường chuẩn Chuẩn bị bình định mức dung tích 50ml, tiến hành chuẩn bị dãy dung dịch đo với thể tích dung dịch Fe3 +¿¿0,1mg/ml tăng dần: 0,5ml; 1ml; 1,5ml; ml; 2,5 ml Thêm vào bình 5ml dung dịch axit sunfosalixilic 10% 6ml dung dịch NH OH 10% Lắc định mức nước cất đến 50ml Trong bình định mức 50ml khác chuẩn bị dung dịch trống với lượng NH OH axit sunfosalixilic khơng có dung dịch Fe3 +¿¿ Đo mật độ quang dãy dung dịch máy UV – VIS, tiến hành lập đường chuẩn xác định sắt Xác định hiệu suất thu hồi Để xác định hiệu suất thu hồi phương pháp, ta tiến hành phân tích số mẫu giả với nồng độ ban đầu Fe3 +¿¿ biết xác, lượng dung môi, nhiệt độ nung mẫu thời gian nung mẫu chọn từ trước Từ đánh giá hiệu suất thu hồi phương pháp Đánh giá sai số thống kê phương pháp Trong q trình phân tích ta ln mắc phải sai số q trình cân, đo thể tích,… giai đoạn phân tích Điều định độ xác phép phân tích Thơng thường, tiến hành thí nghiệm thường tiến hành số thí nghiệm độc lập điều kiện giống nhau, từ kết riêng lẻ thu được, ta tiến hành xử lý thống kê để đánh giá độ xác phép đo Các đại lượng đặc trưng thống kê quan trọng giá trị trung bình cộng phương sai Giá trị trung bình cộng: Giả sử ta tiến hành n phép đo độc lập đại lượng X với kết quả: X1, X2, X3, … , Xn Giá trị trung bình cộng X = n X n i  i 1 giá trị gần với giá trị thực đại lượng cần đo với xác suất cao số giá trị đo Phương sai: Phương sai phép đo phản ánh độ phân tán kết đo, đánh giá bằng: n S2 = ∑ ( X i− X´ )2 i=1 k k = số bậc tự Nếu có đại lượng cần đo X k = n – Giá trị S = √ S thường gọi độ lệch chuẩn phép đo Độ lệch chuẩn đại lượng trung bình cộng S X´ tính theo: S X´ ( X i − X´ )2 S2 ∑ √ = n = n( n−1) √ Độ lệch tiêu chuẩn tƣơng đối (% RSD) tức hệ số biến động Cv: đặc trưng cho độ lặp lại hay độ phân tán kết thí nghiệm xác định hệ thức: Cv = S X´ x 100% (RSD hay Cv nhỏ độ lặp lại tốt) Sai số tương đối Δ%: Δ%= ´ X−μ μ x 100% 3.5 Quy trình phân tích hàm lượng sắt nhuyễn thể Trên sở tiến hành khảo sát chọn lượng dung môi, nhiệt độ nung, thời gian nung mẫu thích hợp, điều kiện tối ưu khác tiến hành xây dựng qui trình phân tích hàm lượng sắt số mẫu nhuyễn thể hai mảnh vỏ thực tế phương pháp đo quang 3.6 Phân tích hàm lượng sắt số loài nghêu hàu theo hai đợt: tháng 9, tháng 10 tháng 4, tháng 3.6.1 Lấy mẫu Ta tiến hành thu nhập mẫu theo kiểu ngẫu nhiên sau đánh bắt dọc bờ biển khu vực Đà Nẵng Mẫu mua từ nhiều điểm bán với nhiều kích thước gần giống nhau, sau đồng thành mẫu ban đầu 3.6.2 Chuẩn bị mẫu Việc thu thập mẫu phải đảm bảo mẫu tươi nên sau lấy gần chuyển phịng thí nghiệm tiến hành xử lý sơ Nếu xa phịng thí nghiệm phủ bùn bảo quản chỗ mát (theo kinh nghiệm ngư dân cách giữ cho nhuyễn thể tươi tuần) Mẫu chuyển phịng thí nghiệm, chất bẩn bám vỏ phải rửa cạo phần bẩn dao inốc Rửa vỏ nước cất nước biển để Tiếp theo dùng lưỡi dao ấn vào phía ngồi khép vỏ chuyển lưỡi dao Sau lách đường thẳng, tách hai vỏ ra, không cố gắng mở hai vỏ cách đập vỡ vỏ Nếu hai khép cắt hai vỏ mở dễ dàng Dùng dao nhựa lấy phần mềm ra, ý khơng chạm vào vỏ Sau để nước đem xay nhỏ tiến hành phân tích Nếu chưa phân tích bảo quản tủ lạnh -4 oC cho lượng dung môi khảo sát vào để ngâm ngày hôm sau tiến hành trình vơ hóa mẫu 3.6.3 Địa điểm lấy mẫu Dọc bờ biển Cửa Ơng, Quảng Ninh 3.6.4 Phân tích hàm lượng kim loại nặng nhuyễn thể Quy trình phân tích hàm lượng sắt nhuyễn thể hai mảnh vỏ theo quy trình sau: Chuẩn bị mẫu => Xử lý sơ => Vơ hóa mẫu => Định mức => Phân tích QUY TRÌNH PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG SẮT TRONG NHUYỄN THỂ HAI MẢNH VỎ VÙNG BIỂN Cân xác 20 gam mẫu xay nhuyễn cho vào bát sứ, thêm vào hỗn hợp 4ml H SO4 đặc, 10ml HNO3 đặc, 1ml HClO đặc, 5ml HNO3 10% đun bếp điện khô, cho từ từ 10ml H O2đặc vào mẫu tiếp tục đun bếp điện than đen Sau cho chén nung vào lị nung 4600 C vòng 1,5 thu tro trắng Lấy mẫu cho vào cốc thủy tinh, thêm 10ml HCl 10%, khuấy đều, gạn lọc dung dịch hứng dịch lọc vào bình định mức 50ml, định mức nước cất hai lần lên 50ml Dùng pipet lấy xác 10ml dung dịch cho vào bình định mức 50ml khác, thêm 5ml axit sunfosalixilic 10% với 6ml NH OH 10%, định mức nước cất đến vạch, lắc đều, để 10 phút Sau đo mật độ quang dung dịch màu λmax = 418,5nm Công thức tính hàm lượng sắt (µg/g khối lượng tươi): C xV1 xV3 x 1000 mxV2 Trong đó: C nồng độ sắt suy từ phương trình đường chuẩn (mg/ml) m khối lượng mẫu đem vơ hóa mẫu (g) V1 thể tích dung dịch phân tích (ml) V2 thể tích dung dịch phân tích để tạo màu (ml) V3 thể tích dung dịch màu (ml) Quy trình phân tích hàm lượng sắt nghêu hàu Cân xác 20 gam mẫu 1ml 10ml đặc 5ml 10% 4ml đặc 10ml 30% Rồi đun bếp điện Than đen Nhiệt độ nung 460℃ Thời gian nung 1,5h Tro trắng Hòa tan 10ml HCl 10% Gạn lọc bỏ cặn, định mức dung dịch nước cất lên 50ml Dung dịch phân tích Hút 10ml dd cho vào bình định m 50ml khác, thêm vào 5ml dd a sunfosalixilic 6ml dd 10% Định mức đến bình 50ml Dung dịch màu Đo máy UVVIS TÀI LIỆU THAM KHẢO Bài tiểu luận có tham khảo tài liệu từ nhiều nguồn: https://www.wikipedia.org/ Phương pháp trắc quang phân tử UV-VIS 10 Phương pháp đo quang dựa vào tính chất hấp thụ chọn lọc ánh sáng vùng nhìn thấy chất màu Để xác định sắt người ta dùng số thuốc thử sau để tạo phức màu: axit sunfosalixilic môi trường đệm amoni (pH = – 11), amoni thioxianat môi trường HNO3 1:1, ophenantrolin môi trường pH = – hay 2,2-bipyridyl môi trường axit axetic,… Xác định hàm lượng sắt thuốc thử axit sunfosalixilic: Axit sunfosalixilic tạo với sắt ion phức có màu khác nhau: pH = – 2,5 [Fe (Sal)]+1 có màu đỏ, pH = – [Fe (Sal )2 ]−1 có màu nâu pH = – 11,5 [Fe (Sal )3 ]−3 có màu vàng Trong môi trường axit ion phức nêu tạo thành với oxit sắt (III) cịn mơi trường kiềm với oxit sắt (II) oxit sắt (III) điều kiện Fe2+ ¿¿ dễ dàng oxi hóa thành Fe3 +¿¿ Phương pháp dùng thuốc thử axit sunfosalixilic môi trường amoniac cho phép xác định tổng lượng ion Fe2+ ¿¿và Fe3 +¿¿nghĩa xác định hàm lượng tổng số sắt Phương pháp dựa tạo thành ion nội phức sắt sunfosalixilat: SO3 H OH COOH Fe3 +¿¿ + HO3 S SO H O OOC COO Fe O SO3 H OOC O Màu vàng ion phức bền Phương pháp xác định cường độ màu mắt máy so màu quang điện Hệ số hấp thụ phân tử dung dịch màu λ = 430 nm ε = 6000 Lượng lớn nhơm, đồng có mẫu phân tích gây cản trở phép xác định chúng tạo phức với axit sunfosalixilic Dụng cụ, thiết bị, hóa chất Dụng cụ - Chén sứ - Bát sứ - Bếp điện - Giấy lọc - Cốc có mỏ - Đũa thủy tinh - Gía đụng cuvet - Cốc thủy tinh: 100ml - Bình định mức 50ml, 100ml 11 - Pipet 2ml, 5ml, 10ml, 20ml Thiết bị - Lò nung - Cân phân tích - Hóa chất Các dung dịch gốc: Fe3 +¿¿ 1000ppm HNO3 2% Axit: HNO3 đặc, HCl đặc, H SO4 đặc, HClO đặc Muối: KNO3, axit sunfosalixilic Dung dịch: H O2 30%, NH đặc Nước cất 12 ... dịch màu Đo máy UVVIS TÀI LIỆU THAM KHẢO Bài tiểu luận có tham khảo tài liệu từ nhiều nguồn: https://www.wikipedia.org/ Phương pháp trắc quang phân tử UV- VIS 10 Phương pháp đo quang dựa vào tính... có mỏ - Đũa thủy tinh - Gía đụng cuvet - Cốc thủy tinh: 100ml - Bình định mức 50ml, 100ml - Pipet 2ml, 5ml, 10ml, 20ml 1.2 Thiết bị Máy đo quang phổ UV- VIS UVD-3200 - Lò nung - Cân phân tích... vùng biển Vì thế, em gửi đến tiểu luận phân tích hàm lượng sắt ngao hàu vùng biển Quảng Ninh quê em phương pháp trắc quang phân tử UV- VIS (xác định hàm lượng sắt thuốc thử axit sunfosalixilic) TÌM