PHầN 2: BÁO CÁO THÍ NGHIỆM BÀI 1: XÁC ðỊNH NA, CA, FE TRONG THỰC PHẨM TRÊN MÁY QUANG PHỔ HẤP THU NGUYÊN TỬ AAS
III. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
Hỡnh 16: Sơ ủồ tiến hành thớ nghiệm
3.1. Nguyên tắc chung:
Mẫu thực phẩm ủược tro húa ở 525oC, hũa tan tro với acid nitric loóng, ủo ủộ hấp thu hay phát xạ trên AAS.
3.2. Dụng cụ và thiết bị:
− Chén sứ 100 ml
− Becher 250ml, 500ml
− Bỡnh ủịnh mức 25ml, 50ml, 100ml
− Pipet bầu 1ml, 2ml, 3ml, 5ml, 10ml
− Pipet vạch 5ml, 10ml
− Ống ủong 100ml
− Bếp ủiện, lũ nung, mỏy AAS
Tất cả dụng cụ thủy tinh ủược rửa sạch và ngõm với HNO3 20% qua ủờm, rửa sạch lại (3 lần) với nước cất.
3.3. Hóa chất và thuốc thử:
1. Acid HNO3 65% (d=1.39): loại tinh khiết phân tích.
2. Acid HCl 35% (d=1.16): loại tinh khiết phân tích
3. Dung dịch HNO3 1N: ủong 70 ml HNO3 65% cho vào becher 500ml ủó cú sẵn 300ml nước cất, ủịnh mức vào bỡnh ủịnh mức 1000ml bằng nước cất.
4. Oxide Lantan, La2O3 99.99%: loại tinh khiết phân tích
5. Dung dịch Chlorua Lantan 1%: Cân 11,7g (±100mg) La2O3 vào becher 250ml, thấm ướt bằng một ớt nước và cho từ từ 50 ml acid HCl 35%, khuấy cho tan, ủịnh mức 1000ml bằng nước cất. Bảo quản nơi thoáng mát trong vòng 6 tháng.
6. Muối Clorua Cesi, CsCl 99.99%: loại tinh khiết phân tích
7. Dung dịch Cesi 10%: cân 127g (±100mg) CsCl vào becher 250ml, hòa tan bằng nước cất, ủịnh mức 1000ml bằng nước cất. Bảo quản nơi thoỏng mỏt trong vũng 6 tháng.
8. Dung dịch chuẩn gốc 1000ppm của nguyên tố Na, Ca, Fe (mua của hãng Merck).
9. Dung dịch chuẩn 100ppm: hỳt 100 ml dung dịch chuẩn gốc vào bỡnh ủịnh mức 100ml, thờm 1ml HNO3 65%, ủịnh mức bằng nước cất.
10. Dung dịch chuẩn Fe 20ppm: hỳt 10ml dd chuẩn Fe 100ppm vào bỡnh ủịnh mức 50ml, thờm 0.5ml HNO3 65%, ủịnh mức bằng nước cất.
11. Dung dịch chuẩn làm việc:
Chuẩn Na (pha trong nền CsCl 0,5%)
Nồng ủộ (ppm) 1 2 3 5
Dd Na 100ppm(ml) 1 2 3 5
Dd Cs 10% (ml) 5 5 5 5
ðịnh mức (ml) bằng
HNO3 1N 100 100 100 100
Chuẩn Ca (pha trong nền LaCl3 0,1%)
Nồng ủộ (ppm) 2 4 6 10
Dd Ca 100ppm(ml) 1 2 3 5
Dd LaCl3 1%(ml) 5 5 5 5
ðịnh mức (ml) bằng
HNO3 1N 50 50 50 50
Chuẩn Fe
Nồng ủộ (ppm) 0,4 0,6 1,0 2,0
Dd Fe 20ppm(ml) 2 3 5 5
ðịnh mức (ml) bằng
HNO3 1N 100 100 100 50
3.4. Tiến hành thí nghiệm:
3.4.1. Lấy mẫu và ủồng nhất mẫu:
Lấy mẫu ở nhiều vị trớ sao cho ủại diện ủược tớnh chất của toàn bộ lụ mẫu. Cắt nhỏ mẫu, cho vào mỏy xay ủều, ủem phõn tớch liền. Phần cũn lại cất giữ nơi khụ rỏo và thoáng mát
3.4.2. Xử lý mẫu bằng phương pháp vô cơ hóa khô:
Mẫu phõn tớch gồm 2 loại bỏnh ủược ký hiệu là mẫu 1 và mẫu 2.
Cân mẫu vào chén sứ 1.000g – 5.000g (tùy thuộc vào dạng mẫu). Than hóa mẫu từ từ trờn bếp ủiện ủến khi mẫu húa than hoàn toàn. Cho mẫu vào lũ nung và nõng nhiệt ủộ từ từ lờn 5250C. Tro húa mẫu ủến tro trắng, khoảng từ 3 – 5h (khụng ủược quỏ 8h).
Nếu tro màu xỏm, thấm ướt tro bằng nước cất, thờm 0,5-3ml HNO3 65% ủun nhẹ trờn bếp ủến cạn, cho vào lũ tiếp tục nung ở 5250C trong 1 – 2h ủể tro trắng.
Hũa tan tro với 10ml HNO3 1N, ủun nhẹ trờn bếp ủể hũa tan. ðịnh mức 50ml bằng dung dịch HNO3 1N, ta có dung dịch A .
Làm mẫu trắng song song với lượng thuốc thử giống hệt nhưng không có sự hiện diện của mẫu phân tích.
3.4.2.1. Than hóa:
ðặt chộn lờn bếp ủiện gia nhiệt từ từ cho ủến mẫu bốc hết khúi, khúi bốc ra chớnh là CO2. Nếu khụng than húa trước khi tro húa mà tro húa ngay từ ủầu, khi cho vào lũ nung cú nhiệt ủộ cao, trong mỡ ăn liền khi ủú vẫn cũn một lượng ẩm và cỏc chất bay hơi ở khoảng nhiệt ủộ 1000C, và tại nhiệt ủộ cao cỏc chất này bay hơi tạo sự chờnh lệch áp suất giữa phần bên trong và trên bề mặt mẫu làm văng mẫu ra ngoài.
ðể hạn chế sự văng mẫu ra ngoài, trong suốt quỏ trỡnh nung, dựng nắp ủậy khoảng 2/3 diện tớch miệng chộn. Khi lấy mẫu bằng dụng cụ gắp phải khụng cho ủầu gắp chạm vào mẫu vì có thể làm mất mẫu hay nhiễm vào mẫu.
Chỳ ý: bếp ủiện cú 4 nấc: khi cho mẫu lờn bếp, bật số 1 một chỳt ủể tăng nhiệt từ từ (khoảng 5 phỳt) sau ủú mới bật nỳt số 2 nếu khụng do nhiệt ủộ tăng ủột ngột cú thể gây vỡ chén nung. Và sau khi mẫu bốc hết khói thì chuyển sang số 3 và sau khi hết khúi nữa thỡ chuyển sang số 4. Nếu chỳng ta cho nhiệt ủộ quỏ lớn ngay từ ủầu cú thể sẽ dẫn ủến mẫu khụng ủược than húa hoàn toàn trong khi ủú cú một phần mẫu ủó bị tro húa. Chỳ ý khi than húa một lượt 4 mẫu nờn thường xuyờn thay ủổi vị trớ cỏc mẫu trờn bếp ủể cho cỏc mẫu ủều ủược than húa với mức ủộ như nhau.
Sau khi than húa, nếu quỏ trỡnh than húa diễn ra tốt thỡ mẫu cú màu ủen và chỉ chứa C và khoáng.
3.4.2.2. Tro hóa:
Chuyển mẫu vào lò nung, nung ở 525oC trong thời gian từ 3 – 5h (không quá 8h, vì lâu quá kim loại sẽ bị bay ra theo).
Chỳ ý trước khi cho mẫu vào lũ nung cần bật lũ nung trước ủú ủể ổn ủịnh nhiệt ủộ.
Sau khi nung xong, nếu mẫu ủó ủược tro húa hoàn toàn sẽ cú màu trắng xỏm và chỉ chứa các hợp chất khoáng.
3.4.2.3. Làm nguội:
Sau khi lấy mẫu ra khỏi lũ nung cần làm nguội mẫu ủến nhiệt ủộ phũng ủể trỏnh làm bay tro trong mẫu và giỳp cho cỏc quỏ trỡnh sau ủú thực hiện ủược ủơn giản (vỡ nhiệt ủộ thấp thỡ dễ xử lý).
3.4.2.4. Hũa tan tro và ủịnh mức:
Hoà tan tro với 5 ml HNO3 1N, ủun nhẹ trờn bếp ủiện 5 – 10 phỳt cho phản ứng diễn ra nhanh hơn ủể mẫu tan hoàn toàn. Sử dụng HNO3 hoà tan tro ủể ủảm bảo tro tan hoàn toàn vì trong mẫu có những oxide kim loại không tan trong nước. Sau khi mẫu tan hoàn toàn chuyển vào bỡnh ủịnh mức 50 ml, dựng HNO3 1N trỏng chộn hai lần, sau ủú ủịnh mức lờn 50 ml bằng HNO3 1N, ta cú dung dịch A.
Khi chuyển vào bỡnh ủịnh mức phải lọc qua giấy lọc vỡ:
− Ống hỳt mẫu ủể phõn tớch quang phổ cú ủường kớnh rất nhỏ, cỏc cặn bẩn cũn lại cú thể làm nghẹt lọc.
− Khi ủo quang phổ hấp thu hay phỏt xạ, cỏc cặn bẩn sẽ hấp thu ỏnh sỏng làm sai lệch kết quả do ủiều kiện ủo của mẫu và chuẩn khụng giống nhau.
ðối với những mẫu tro cũn xỏm hoặc ủen (cũn C), ta lấy ra và thấm ướt tro bằng 0.5 – 3 ml HNO3, sau ủú ủặt lờn bếp ủiện cho khụ và hết khúi, chuyển vào lũ nung ở 525oC từ 1 – 2 h (bước này nên hạn chế vì K dễ bị mất).
3.4.3. Pha loóng mẫu trong nền ủể ủo trờn mỏy AAS:
1. ðo Na: pha loóng mẫu (125 lần ủối với cả 2 mẫu).
2. ðo Ca: pha loóng mẫu (25 lần ủối với mẫu 1 và 12.5 lần ủối với mẫu 2).
3. ðo Fe: không pha loãng.
Bảng hướng dẫn pha loãng mẫu:
Mẫu 1 Pha
loãng Dd A/B (ml)
Cs 10%
(ml)
LaCl3 1% (ml)
ðịnh mức bằng HNO3
1N lên (ml)
Dd tạo thành
Bước sóng ủo λ (nm)
Fe Dd A 248.3
Ca 2 (dd A) 0 5 50 B 422.7
Na 10 (dd B) 2.5 0 50 C 589.0
Mẫu 2 Pha
loãng Dd A/B (ml)
Cs 10%
(ml)
LaCl3
1% (ml)
ðịnh mức bằng HNO3
1N lên (ml)
Dd tạo thành
Bước sóng ủo λ (nm)
Fe Dd A 248.3
Ca 4 (dd A) 0 5 50 B 422.7
Na 5 (dd B) 2.5 0 50 C 589.0
3.4.4. Tiến hành ủo trờn mỏy:
Hỡnh 17: Sơ ủồ tiến hành ủo trờn mỏy Kiểm tra máy
Chọn ủốn nguyờn tố.
đèn nằm ở vị trắ nào.
Phương phỏp ủo là phỏt xạ hay hấp thu.
Kiểm tra ủốn:
Dò bước sóng.
Dũ chiều cao ủầu ủốt.
(ủo bước súng của phỏt xạ phải cho chuẩn vụ ủo)
ðo chuẩn.
ðo mẫu
− Lắp ủốn, ghi nhớ vị trớ ủốn.
− Tiến hành ủo Fe:
Chọn khớ ủốt sử dụng: C2H2 + khụng khớ.
Chọn phương pháp phân tích là quang phổ hấp thu.
Dò bước sóng tối ưu
Dũ chiều cao tối ưu của ủầu ủốt, ủể tỡm vị trớ tốt nhất của ủầu ủốt cho nguyờn tố cú ủộ hấp thu cao nhất.
ðo ủộ hấp thu của cỏc dung dịch chuẩn, tiến hành xõy dựng ủường chuẩn từ kết quả thu ủược.
ðo ủộ hấp thu của mẫu, dựa vào ủường chuẩn tớnh ra ủược nồng ủộ của Fe cú trong mẫu.
− Tiến hành ủo Ca: tương tự Fe.
− Tiến hành ủo Na: tương tự Fe, chỉ khỏc là chọn phương phỏp phõn tớch là quang phổ phát xạ.