3.3.1 Khảo sát các phƣơng pháp phân tích các chỉ tiêu chất lƣợng:
TN 1: Đánh giá ngoại quan sản phẩm
TN 2: Xác định hàm lƣợng chất hoạt động bề mặt
TN 3: Xác định hàm lƣợng kim loại nặng, tính theo chì TN 4: Xác định hàm lƣợng asen
TN 5: Chất làm sáng huỳnh quang TN 6: Xác định độ pH
TN 7: Xác định chất hoạt động bề mặt DBSA
TN 8: Xác định thể tích cột bọt và độ ổn định cột bọt
3.3.2 Kiểm tra và đánh giá các chỉ tiêu chất lƣợng một số loại nƣớc rửa chén thông dụng trên thị trƣờng Thành Phố Cần Thơ chén thông dụng trên thị trƣờng Thành Phố Cần Thơ
3.4 Tiến hành thí nghiệm
3.4.1 Đánh giá ngoại quan sản phẩm
3.4.1.1 Nguyên tắc
Lấy khoảng 200ml mẫu vào cốc thủy tinh dung tích 500ml. Quan sát mẫu bằng mắt thƣờng, ở nơi có đủ ánh sáng, tránh ánh sáng chói, không bị ảnh hƣởng của màu sắc khác và mùi vị lạ. Quan sát các đặc tính về: trạng thái, màu sắc, mùi.
3.4.1.2 Tiến hành
Quan sát mẫu ở nhiệt độ thƣờng.
Thử mẫu ở nhiệt độ nhỏ hơn 20°C: lấy khoảng 200g mẫu vào cốc thủy tinh dung tích 250ml và đặt trong bình ổn nhiệt ở nhiệt độ 20°C. Sau 10 phút mẫu đạt nhiệt độ này, lấy ra quan sát.
3.4.1.3 Kết quả
Bảng 3.2 Kết quả ngoại quan các mẫu thử ở nhiệt độ thƣờng (31°C)
Tên mẫu Trạng thái Màu sắc Mùi
Mẫu 1 Lỏng sánh Vàng Thơm nhẹ
Mẫu 2 Lỏng sánh Xanh lá cây Không mùi
Mẫu 3 Lỏng sánh Vàng Không mùi
Mẫu 4 Lỏng sánh Vàng Không mùi
Mẫu 5 Lỏng sánh Xanh lá cây nhạt Thơm nhẹ
Mẫu 6 Lỏng sánh Vàng Không mùi
Mẫu 8 Lỏng sánh Xanh lá cây Không mùi
Mẫu 9 Lỏng sánh Vàng Không mùi
Mẫu 10 Lỏng sánh Vàng Không mùi
Bảng 3.3 Kết quả ngoại quan các mẫu thử ở nhiệt độ nhỏ hơn 20°C
Tên mẫu Trạng thái Màu sắc Mùi
Mẫu 1 Lỏng sánh Vàng Thơm nhẹ
Mẫu 2 Lỏng sánh Xanh lá cây Không mùi
Mẫu 3 Lỏng sánh Vàng Không mùi
Mẫu 4 Lỏng sánh Vàng Không mùi
Mẫu 5 Lỏng sánh Xanh lá cây nhạt Thơm nhẹ
Mẫu 6 Lỏng sánh Vàng Không mùi
Mẫu 7 Lỏng sánh Vàng Không mùi
Mẫu 8 Lỏng sánh Xanh lá cây Không mùi
Mẫu 9 Lỏng sánh Vàng Không mùi
Mẫu 10 Lỏng sánh Vàng Không mùi
3.4.2 Xác định hàm lƣợng chất hoạt động bề mặt
3.4.2.1 Nguyên tắc
Hàm lƣợng chất hoạt động bề mặt đƣợc tính bằng tổng các chất tan trong etanoltrừ đi các thành phần khác cũng tan trong etanol nhƣ clorua, glyxerin.
Chuẩn độ muối clorua (quy ra NaCl) bằng bạc nitrat với chỉ thị màu kali cromat. Ta có phƣơng trình phản ứng:
NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3 2AgNO3 + K2CrO4 → Ag2CrO4 + 2KNO3
Dựa vào phản ứng oxy hóa khử của glyxerin với kali periodat trong môi trƣờng acid, lƣợng periodat dƣ tác dụng với kali iodua giải phóng iot. Định lƣợng iot mới sinh bằng natri thiosunfat và tính ra hàm lƣợng glyxerin. Các phƣơng trình phản ứng:
C3H5(OH)3 + 2KIO4 → HCOOH + 2CH2=O + 2KIO3 + H2O KIO4 + 7KI + 8HCl → 8KCl + 4 I2↑ + 4H2O
I2 + 2Na2S2O3 → Na2S4O6 + 2NaI
3.4.2.2 Dụng cụ, vật liệu, hóa chất và thuốc thử
- Etanol 99%
- Bạc nitrat, dung dịch 0,1 N - Kali cromat, dung dịch 10% - Acid nitric, dung dịch 1:4
- Metyl đỏ, dung dịch 0,1% pha trong etanol - Acid clohidric, d = 1,19 và dung dịch 1:1 - Natri thiosunfat, dung dịch 0,1 N
- Kali periodat, dung dịch 0,1 N - Kali iodua, dung dịch 10% - Hồ tinh bột, dung dịch 1%
3.4.2.3 Thiết bị và dụng cụ
- Tủ sấy
- Bếp cách thủy
- Bình tam giác có nút nhám, dung tích 250ml - Cốc thủy tinh, dung tích 250ml
- Buret 25ml
a. Xác định tổng hàm lƣợng chất tan trong etanol
Cân khoảng 5 gam mẫu (chính xác đến 0,001 gam) vào cốc thủy tinh dung tích 250ml, thêm vào đó 40ml etanol. Đậy cốc bằng mặt kính đồng hồ, đun nóng trên bếp cách thủy và khuấy cho mẫu phân tán hoàn toàn. Lọc mẫu qua giấy lọc vào bình tam giác dung tích 100ml đã đƣợc sấy khô và cân trƣớc đến khối lƣợng không đổi m0 (chính xác đến 0,001 gam).
Tiếp tục quá trình hòa tan trên hai lần nữa, mỗi lần với 20ml etanol. Thu gộp tất cả dung dịch lọc vào bình tam giác trên, và cô nhẹ bình này trên bếp cách thủy cho đến khi chỉ còn lại cặn. Sấy bình tam giác này ở nhiệt độ 105°C trong một giờ. Để nguội bình trong bình hút ẩm, sau 30 phút đêm cân là giá trị m1 (chính xác đến 0,001 gam).
Lặp lại giá trị sấy này đến khi chênh lệch giữa hai lần cân liên tiếp không lớn 0,001 gam.
b. Xác định hàm lƣợng muối clorua tan trong etanol
Hòa tan phần cặn sau khi xác định chất tan trong etanol (a) trong 20ml nƣớc cất và thêm hai giọt methyl đỏ. Nếu dung dịch có màu vàng thì trung hòa bằng acid nitric 1:4 đến màu hồng. Thêm 2,5ml dung dịch kali cromat 10%. Chuẩn độ bằng dung dịch bạc nitrat 0,1N đến khi xuất hiện màu đỏ gạch, thể tích chuẩn độ là V1. Đồng thời tiến hành thí nghiệm mẫu trắng với đầy đủ các thuốc thử nhƣng không có mẫu, thể tích chuẩn độ là V2.
Hình 3.1 Các mẫu thử xác định hàm lƣợng muối clorua trƣớc và sau khi chuẩn độ c. Xác định hàm lƣợng glyxerin tan trong etanol
Hòa tan phần cặn sau khi xác định chất tan trong etanol (a) trong 25ml nƣớc và 5ml dung dịch HCl 1:1, chuyển dung dịch vào bình tam giác có nút nhám dung tích 250ml, thêm chính xác 25ml dung dịch kali periodat, đậy nút, lắc đều mẫu, để yên 15 phút. Lấy mẫu ra, cho thêm 20ml dung dịch acid clohidric 1:1 và 20ml dung dịch kali iodua. Đậy nút, lắc tròn, để yên trong bóng tối 5 phút. Sau đó chuẩn độ dung dịch bằng natri thiosunfat đến màu vàng nhạt, thêm vào đó 1ml dung dịch hồ tinh bột và tiếp tục chuẩn độ đến khi mất màu xanh của dung dịch, thể tích chuẩn độ này là V4. Đồng thời tiến hành thí nghiệm mẫu trắng, thể tích chuẩn độ là V3.
3.4.2.4 Tính toán kết quả
a. Tổng hàm lƣợng chất tan trong etanol
Tổng hàm lƣợng chất tan trong etanol (X1), tính bằng phần trăm khối lƣợng, theo công thức sau:
X1 = m m m1 o 100 Trong đó: m0 là khối lƣợng bình, tính bằng gam.
m1 là khối lƣợng của cặn và bình, tính bằng gam. m là khối lƣợng mẫu thử, tính bằng gam.
b. Hàm lƣợng muối clorua tan trong etanol
Hàm lƣợng muối clorua tan trong etanol (X2), quy ra NaCl, tính bằng phần trăm khối lƣợng, theo công thức sau:
X2 =
m V
V1 2 0,0058100
Trong đó:
V1 (ml) là thể tích bạc nitrat 0,1 N dùng để chuẩn độ mẫu thử. V2 (ml) là thể tích bạc nitrat 0,1 N dùng để chuẩn độ mẫu trắng. m (gam) là khối lƣợng mẫu thử.
0,0058 là lƣợng gam natri clorua tƣơng ứng với 1ml bạc nitrat 0,1 N. c. Hàm lƣợng glyxerin tan trong etanol
Hàm lƣợng glyxerin tan trong etanol (X3), tính bằng phần trăm khối lƣợng, theo công thức sau:
X3 =
m V
V4 3 0,0023100
Trong đó:
V3 (ml) là thể tích natri thiosunfat 0,1 N dùng để chuẩn độ mẫu thử. V4 (ml) là thể tích natri thiosunfat 0,1 N dùng để chuẩn độ mẫu trắng. m là khối lƣợng mẫu thử, tính bằng gam.
d. Tổng hàm lƣợng chất hoạt động bề mặt tan trong etanol (X), tính bằng phần trăm khối lƣợng, theo công thức sau:
X = X1 – (X2 + X3) Trong đó:
X1 là tổng hàm lƣợng chất tan trong etanol, tính bằng phần trăm khối lƣợng. X2 là hàm lƣợng muối natri clorua tan trong etanol, tính bằng phần trăm khối lƣợng.
X3 là hàm lƣợng glyxerin tan trong etanol, tính bằng phần trăm khối lƣợng.
3.4.2.5 Kết quả trên mẫu
Thể tích bạc nitrat 0,1N dùng chuẩn độ mẫu thử là: V1
Thể tích bạc nitrat 0,1N dùng chuẩn độ mẫu trắng là: V2 = 0,2ml Thể tích natri thiosunfat 0,1N dùng chuẩn độ mẫu thử là: V3
Thể tích natri thiosunfat 0,1N dùng chuẩn độ mẫu trắng là: V4 = 196,5ml
Bảng 3.4 Hàm lƣợng chất hoạt động bề mặt trong mẫu nƣớc rửa chén
Tên mẫu Lần Hàm lƣợng chất tan trong etanol Hàm lƣợng muối clorua Hàm lƣợng glyxerin Hàm lƣợng CHĐBM Mẫu 1 1 14,30 0,2320 0,3588 13,7319 2 14,32 0,2204 0,345 Mẫu 2 1 15,54 0,0696 0,9200 14,4657 2 15,52 0,0580 1,0810 Mẫu 3 1 15,95 0,0580 0,2070 15,6789 2 15,94 0,0464 0,2208 Mẫu 4 1 18,80 0,0464 0,7958 17,9490 2 18,78 0,0348 0,8050
Mẫu 5 1 17,92 0,0464 0,1932 17,6601 2 17,90 0,0348 0,2070 Mẫu 6 1 7,68 3,7004 0,3220 3,7486 2 7,66 3,4800 0,3404 Mẫu 7 1 9,30 3,6308 0,4232 5,2117 2 9,28 3,6656 0,4370 Mẫu 8 1 7,72 3,0856 0,1840 4,4115 2 7,70 3,1204 0,2070 Mẫu 9 1 8,91 2,9744 0,3467 5,6029 2 8,89 2,9738 0,2993 Mẫu 10 1 10,54 3,4210 0,2863 6,9825 2 10,52 3,3116 0,2718 Đơn vị tính : % Hình 3.3 Hàm lƣợng chất hoạt động bề mặt HÀM LƯỢNG CHĐBM 0 5 10 15 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tên mẫu % C H Đ B M TCVN 6971:2001
3.4.2.6 Đánh giá phương pháp
Việc xác định hàm lƣợng muối clorua tan trong etanol bằng phƣơng pháp Mohr là phƣơng pháp thực hiện đơn giản, hóa chất sử dụng ít độc hại, việc chuẩn bị mẫu thử trƣớc khi tiến hành thí nghiệm khá dễ dàng, chỉ cần pha loãng. Tuy nhiên, dung dịch thử không đƣợc chứa các halogennua Ba2+
và Sr2+ vì K2CrO4 cũng cho tủa màu với muối này, dung dịch thử và dung dịch chuẩn AgNO3 phải trung tính vì Ag2CrO4 tan trong môi trƣờng acid và kiềm, phải làm ở nhiệt độ thƣờng (Ag2CrO4 hơi tan khi nóng), tránh ánh sáng mặt trời mạnh để tránh bị đen (do Ag2CrO4 bị khử thành Ag).
3.4.2.7 Nhận xét
Các mẫu nƣớc rửa chén: Mẫu 1, Mẫu 2, Mẫu 3, Mẫu 4, Mẫu 5 có hàm lƣợng chất hoạt động bề mặt lớn hơn lớn hơn 10%, đạt chỉ tiêu chất lƣợng TCVN 6971:2001. Các mẫu nƣớc rửa chén: Mẫu 6, Mẫu 7, Mẫu 8, Mẫu 9, Mẫu 10 có hàm lƣợng chất hoạt động bề mặt nhỏ hơn 10%, không đạt chỉ tiêu chất lƣợng TCVN 6971:2001. Hàm lƣợng chất hoạt động bề mặt của Mẫu 4 là cao nhất 17,9490%, hàm lƣợng chất hoạt động bề mặt Mẫu 6 thấp nhất là 3,7486%. Các mẫu nƣớc rửa chén có nhãn hiệu có hàm lƣợng chất hoạt động bề mặt cao, đạt chỉ tiêu chất lƣợng. Các mẫu nƣớc rửa chén không nhãn hiệu có hàm lƣợng chất hoạt động bề mặt thấp, không đạt chỉ tiêu chất lƣợng.
3.4.3 Xác định hàm lƣợng kim loại nặng, tính theo Chì
3.4.3.1 Nguyên tắc
Các ion kim loại chì tạo với dung dịch natri sunfua kết tủa màu đen hay nâu trong môi trƣờng acid acetic pH = 3,5 – 4. So sánh màu của dung dịch mẫu với màu của dung dịch tiêu chuẩn chì.
3.4.3.2 Hóa chất và thuốc thử
- Acid sunfuric, d = 1,84 - Acid nitric, d = 14,3
- Acid acetic, dung dịch 30% - Natri sunfua, dung dịch 2% - Amoniac 1: 2
- Dung dịch chì tiêu chuẩn A (1mg/ml): hòa tan 1,831 gam chì acetate vào nƣớc cất chứa 1ml acetic. Định mức đến 1000ml. Chuẩn bị theo TCVN 1056 – 86.
- Dung dịch chì tiêu chuẩn B (0,010 mg/ml), lấy 10ml dung dịch A cho vào bình định mức 1000ml, định mức tới vạch bằng nƣớc và lắc kỹ.
- Dung dịch chì tiêu chuẩn C (0,0001 mg/ml), lấy 10ml dung dịch B cho vào bình định mức 1000ml, định mức tới vạch bằng nƣớc và lắc kỹ.
Dung dịch B và C chỉ pha trƣớc khi dùng.
3.4.3.3 Dụng cụ
- ống so màu 50ml.
- bình định mức dung tích 100 ml, 1000 ml.
3.4.3.4 Cách tiến hành
Chuẩn bị dung dịch thử: cân khoảng 10 gam mẫu (chính xác đến 0,01 gam) vào bình tam giác chịu nhiệt dung tích 250ml. Thêm 10ml acid sunfuric đặc và đun nhẹ trên bếp điện, sau đó tăng dần nhiệt độ để mẫu cháy thành dung dịch sánh màu nâu đen. Để nguội dung dịch và thêm dần từng giọt khoảng 5ml acid nitric đặc và tiếp tục đun sôi nhẹ đến khi dung dịch trở thành trong suốt. Để nguội dung dịch và tráng thành bình bằng khoảng 20ml nƣớc cất, thêm 5ml dung dịch acid acetic, đun sôi lại dung dịch một lần nữa. Dung dịch trong bình trong suốt, không màu là đạt. Để nguội chuyển dung dịch vào bình định mức dung tích 100ml, thêm nƣớc đến vạch mức và lắc kỹ. Dung dịch này dùng để xác định chì.
Hút 10 ml mẫu ở trên vào ống so màu. Đồng thời lấy 20ml dung dịch chì tiêu chuẩn C vào ống so màu khác. Trung hòa dung dịch mẫu và dung dịch tiêu chuẩn bằng dung dịch amoniac 1:2 theo chỉ thị phenolphthalein đến phớt hồng. Thêm vào mỗi ống thử 1ml acid acetic 30% và 0,5ml dung dịch natri sunfua 2%. Đậy nút và lắc đều. Sau 1 phút so sánh màu của các ống dung dịch thử và màu của dung dịch tiêu chuẩn.
3.4.3.5 Kết quả
Các mẫu nƣớc rửa chén có màu nhạt hơn mẫu dung dịch tiêu chuẩn C. Các mẫu thử đều đạt chỉ tiêu chất lƣợng theo TCVN 6971:2001.
Hình 3.4 Màu của dung dịch chì tiêu chuẩn và các mẫu thử
3.4.3.6 Đánh giá phương pháp
So màu bằng mắt: mắt là cơ quan rất nhạy cảm, song mắt không thể đánh giá màu của dung dịch này đậm hay nhạt hơn dung dịch kia bao nhiêu lần, nhƣng bằng mắt có thể xác định khá chính xác sự bằng nhau về cƣờng độ màu của hai dung dịch. 3.4.3.7 Nhận xét
Hàm lƣợng chì trong dung dịch tiêu chuẩn C là 0,1 µg/ml, so sánh với các mẫu nƣớc rửa chén thì hàm lƣợng chì trong các mẫu thử ít hơn. Vậy tất cả các mẫu thử: Mẫu 1, Mẫu 2, Mẫu 3, Mẫu 4, Mẫu 5, Mẫu 6, Mẫu 7, Mẫu 8, Mẫu 9, Mẫu 10 có hàm lƣợng nhỏ hơn 2 (mg/kg) đạt chỉ tiêu chất lƣợng TCVN 6971:2001.
3.4.4 Xác định hàm lƣợng Asen
3.4.4.1 Nguyên tắc
Với bộ dụng cụ testkit, As đƣợc khử thành khí arsin (AsH3) bằng NaBH4 trong môi trƣờng acid. Khí AsH3 bay lên đi qua giấy tẩm HgBr2 tạo thành các phức chất Asen có màu từ vàng đến nâu tùy theo nồng độ Asen. Sau đó màu của phức chất này đƣợc so sánh với thang màu chuẩn từ đó xác định đƣợc nồng độ Asen.
Chuẩn bị mẫu: cân 10 gam nƣớc rửa chén cho vào bình định mức 100ml, thêm nƣớc cất tới vạch. Ta đƣợc dung dịch nƣớc rửa chén 10%.
Chuẩn bị dụng cụ, ghi ký hiệu mẫu lên que thử, lấy 60ml mẫu nƣớc rửa chén đã chuẩn bị cho vào chai đựng mẫu. Cho hai giọt hóa chất ghi ký hiệu As – 1 vào chai đựng mẫu thử. Cho tiếp một thìa hóa chất (sử dụng thìa màu đỏ) ghi ký hiệu As – 2 vào chai đựng mẫu và lắc đều khoảng 20 giây. Nếu mẫu có Asen, thì As (V) sẽ bị khử về As (III).
As (V) + 2e → As (III) Cho thêm một thìa (sử dụng thìa màu xanh) hóa chất ghi ký hiệu As – 3 vào chai đựng mẫu. As đƣợc khử thành khí arsin (AsH3).
As (III) + 6e → AsH3
Đóng nắp chai mẫu vừa chặt, mở chốt cài và đƣa thanh que test qua khe nhỏ của chốt cài, đầu bông test đƣợc đƣa xuống dƣới qua nắp chai. Đƣa thanh que test qua nắp chai cho đến khi vạch xanh trên thanh test chạm bằng với miệng trên của
nắp chai thì dừng lại, bẻ ngang chốt cài thanh test sau cho khít với rảnh chốt cài. Tiếp tục lắc nhẹ khoảng 20 giây sau đó tính thời gian phản ứng (thời gian phản ứng
đƣợc tính là 20 phút). Trong quá trình đợi thời gian phản ứng cứ sau 5 phút lắc nhẹ chai mẫu một lần và quá trình đƣợc lặp lại cho đến khi kết thúc quá trình phản ứng.
AsH3 + giấy tẩm HgBr2 → màu phức
Sau khi kết thúc quá trình kiểm tra (20 phút) tháo que test ra khỏi nắp chai và thực hiện bƣớc xác định nồng độ As bằng thang so màu chuẩn. Thực hiện việc so màu bằng cách đƣa mặt bông của thanh test so sánh với các vạch màu trên thang màu chuẩn. Giá trị đƣợc xác định khi màu trên mặt bông của que test tƣơng ứng với