Thực tập phân tích hoá học - Phần 1: Phân tích định lượng hoá học

đun sôi lƣợng nƣớc khác trong thời gian nhất định để loại bỏ độ cứng tạm thời và chuẩn độ lại dung dịch đã lọc và tính toán so sánh để tìm độ cứng tạm thời. Chú ý: Cách làm này loại bỏ ảnh hƣởng của muối hiđro cácbonat của Fe, Na. K... đến độ cứng tạm thời. 83 Cách tiến hành: - Trƣờng hợp 1: Nƣớc có pH < 8,4 (nhỏ phenolphtalein vào đƣợc dung dịch không màu) Hút 50,0 ml mẫu vào bình nón dung tích 250 ml, thêm 2-3 giọt dung dịch chất chỉ thị metyl dacam. Dùng dung dịch chuẩn HCl nồng độ C5 để chuẩn độ đến khi dung dịch có màu hồng hết V7 ml. Hút 100,0 ml mẫu nƣớc khác vào cốc chịu nhiệt cỡ 250 ml, đun sôi 30-60 phút. Trong quá trình đun phải thêm nƣớc cất để giữ thể tích dung dịch không đổi. Để nguội và lọc qua giấy lọc định tính khô (bỏ đi 15-20 ml đầu tiên) vào bình nón dung tích 250 ml. Hút 100 ml dung dịch đã lọc vào bình nón dung tích 250 ml và nhỏ vài giọt dung dịch metyl dacam, dùng HCl nồng độ C5 chuẩn độ đến khi có mầu vàng, hết V8 ml. - Trƣờng hợp 2: Nƣớc có pH > 8,4 (nhỏ phenolphtalein vào, dung dịch có mầu đỏ), khi đó mẫu phân tích có muối cacbonat của kim loại kiềm : Hút 50,0 ml mẫu vào bình nón dung tích 250 ml, thêm 2-3 giọt dung dịch chất chỉ thị phenolphtalein. Dùng dung dịch chuẩn HCl (C5) để chuẩn độ đến khi dung dịch mất màu hồng, hết V9 ml. Thêm tiếp 3 giọt dung dịch metyl da cam và tiếp tục chuẩn độ bằng HCl đến khi có màu đỏ vàng, hết V10 ml. - Trƣờng hợp 3: (Nhỏ phenolphtalein vào, nƣớc chƣa đun sôi đã có mầu đỏ, càng đun càng đỏ thắm), khi đó dung dịch có chứa cả muối CO3 2- và HCO3 -, cách tiến hành nhƣ sau: - Làm thí nghiệm nhƣ trƣờng hợp 2 để xác định V9 và V10 - Làm thí nghiệm nhƣ trƣờng hợp 4 để xác định V3 và V4. - Trƣờng hợp 4 : (Nhỏ phenolphtalein vào, đun sôi 5-7 phút, dung dịch mới có màu đỏ. Trƣờng hợp này dung dịch có NaHCO3 và KHCO3...) Hút 50,0 ml mẫu vào bình nón dung tích 250 ml, thêm 2-3 giọt dung dịch chất chỉ thị metyl dacam. Dùng dung dịch chuẩn HCl (C5) để chuẩn độ đến khi dung dịch có màu hồng, hết V11 ml. Hút 50,0 ml mẫu khác vào bình nón dung tích 250 ml và cho một lƣợng NaOH 0,05 M bằng lƣợng HCl đã tiêu tốn ở trên, đun dung dịch vừa đến sôi thì lọc nhanh, thêm 3 giọt dung dịch metyl dacam vào nƣớc lọc và chuẩn độ bằng HCl đến màu đỏ vàng, hết V12 ml. 25.7. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG Ca2+ Cách tiến hành: Lấy 100 ml mẫu nƣớc cho vào cốc chịu nhiệt cỡ 250 ml, thêm 3 giọt metyl da cam. Dùng đũa thuỷ tinh khuấy đều, cho từ từ HCl (1:10) đến khi dung dịch có 84 màu đỏ. Đun gần sôi dung dịch và thêm 10 ml NH4Cl 10 % và tiếp tục khuấy đều. Sau đó, thêm 15 ml (NH4)C2O4 5 % vào dung dịch và để yên 15 phút. Thêm vài giọt dung dịch NH3 25 % đến khi có màu vàng. Lấy cốc ra khỏi bếp để yên 1 giờ để làm muồi kết tủa. Lọc kết tủa qua giấy lọc băng xanh. Rửa kết tủa bằng (NH4)2C2O4 bão hoà sau đó rửa lại bằng nƣớc cất đến sạch ion C2O4 2- (thử lại bằng dung dịch AgNO3). Dùng 25 ml H2SO4 (1:5) để hoà tan kết tủa trên giấy lọc vào bình nón dung tích 250 ml. Đun nóng đến 80 0C và chuẩn độ lƣợng H2C2O4 sinh ra bằng dung dịch chuẩn KMnO4 (C6) đến khi xuất hiện màu hồng, hết V13 ml. 25.8. TÍNH TOÁN KẾT QUẢ Sinh viên tự thiết lập công thức tính hàm lƣợng (mg/l) các đại lƣợng cần xác định trong bài. 25.9. HOÁ CHẤT - Mẫu nƣớc sông dùng để thí nghiệm, mỗi sinh viên một mẫu 500 ml. - Các dung dịch dùng để chuẩn độ chƣa có nồng độ chính xác: Mg2+, Zn2+, Na2S2O3, I2, AgNO3, HCl. - Các chất chỉ thị ETOO, phenolphtalein, metyl da cam, K2CrO4, hồ tinh bột. - Các hoá chất cần thiết khác, sinh viên tự pha từ dung dịch NH3 đặc, tinh thể NH4Cl, Na2H2Y .2H2O, NaOH viên, KCN rắn./. -------*-------- CHƢƠNG 9 PHÂN TÍCH THỰC PHẨM Phân tích thực phẩm có đặc điểm riêng là các mẫu ít có tính độc hại cao nhƣ các mẫu phân tích môi trƣờng và công nghiệp trƣớc đây, tuy nhiên, các mẫu thƣờng có nền phức tạp, cần phải xử lý mẫu cũng nhiều qua giai đoạn. Chúng ta sẽ đề cập trong chƣơng này các mẫu nƣớc mắm, đƣờng, rƣợu và muối iotCác công việc của phép phân tích bao gồm: phá mẫu, tách loại tạp chất và cuối cùng là phân tích thể tích. BÀI 26 PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHỈ TIÊU HOÁ HỌC CỦA NƢỚC MẮM * Nƣớc mắm là sản phẩm của sự thuỷ phân tự nhiên thịt của cá bởi các men tiêu hoá chất đạm proteaza của cá và các vi sinh vật có trong cá trong môi trƣờng muối đậm đặc. 85 Dựa trên qui trình sản xuất nƣớc mắm, thịt của cá có thể thuỷ phân thành nƣớc mắm tốt chứa các chất đạm hoà tan hoặc nƣớc mắm hỏng chứa các chất đạm xấu, NH3... do đó cần kiểm nghiệm: - Hàm lƣợng axit qui về axit axetic; - Hàm lƣợng muối NaCl; - Hàm lƣợng N toàn phần và - Hàm lƣợng N-focmon. 26.1. CHUẨN BỊ MẪU Lắc kỹ chai nƣớc mắm, lọc qua giấy lọc vào bình sạch, khô. Hút chính xác V ml (khoảng 10 ml) nƣớc mắm đã lọc và chuyển vào bình đựng mức 100 ml. Thêm nƣớc cất đến vạch, lắc đều, đƣợc dung dịch A. 26.2. QUI TRÌNH PHÂN TÍCH (THEO TCVN 1520-74) 26.2.1. Xác định độ axit trong nước mắm (tính theo CH3COOH) Lấy 10,0 ml dung dịch A vào bình nón dung tích 250 ml , thêm nƣớc cất đến thể tích gấp đôi, thêm 3 giọt dung dịch dung dịch chất chỉ thị phenolphtalein và chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn NaOH nồng độ C1 (0,02M) đến xuất hiện màu hồng hết V1 ml. 26.2.2. Xác định hàm lượng muối NaCl Lấy chính xác 1,0 ml dung dịch A vào bình nón dung tích 250 ml, thêm khoảng 20 ml nƣớc cất, 5 giọt dung dịch phenolphtalein. Nếu dung dịch không có màu hồng thì dùng NaHCO3 5% thêm từng giọt dung dịch cho tới khi xuất hiện màu hồng, sau đó thêm từng giọt dung dịch CH3COOH 5% điều chỉnh cho tới khi mất màu hồng. Thêm vào bình nón dung tích 10 giọt dung dịch chất chỉ thị K2CrO4 10% và chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn AgNO3 có nồng độ C2 tới khi xuất hiện màu đỏ nâu, hết V2 ml. 26.2.3. Xác định hàm lượng N-focmon trong nước mắm Các axit amin có môi trƣờng gần nhƣ trung tính. Khi gặp focmon, nhóm – NH2 kết hợp với focmon thành nhóm metylenic –N=CH2 làm mất tính chất kiềm và hợp chất khi đó có tính axit, do đó có thể định lƣợng bằng dung dịch chuẩn NaOH với chất chỉ thị phenolphtalein. R – CH – COOH + HCHO  R- CH – COOH + H2O NH2 N = CH2 86 Chú ý: - Các muối amoni khi có mặt focmon có phản ứng thành hexametylen tetramin và HCl, do đó hàm lƣợng N xác định theo phƣơng pháp này N- amin axit và NH3. 4NH4Cl + 6 CH2O  (CH2)6N4 + 4 HCl + 6 H2O - Điểm tƣơng đƣơng quá trình chuẩn độ kết thúc ở pH =9-9,5 do đó phải chuẩn độ đến khi phenolphtalein có mầu đỏ tƣơi. - Nếu trong mẫu có muối photphat hoặc cacbonat thì trong quá trình chuẩn độ những muối này tạo thành dung dịch đệm và pH khó tăng lên đến 9 để chuyển màu. Do đó cần loại trừ chúng bằng cách kết tủa với BaCl2 và Ba(OH)2. * Cách tiến hành: Lấy chính xác 25,0 ml dung dịch A vào bình định mức 100 ml, thêm 10 ml dung dịch BaCl2 30%, 1 ml NaOH 6 M, thêm nƣớc cất đến vạch và lắc đều. Để yên 15 phút rồi lọc qua giấy lọc băng xanh vào bình nón dung tích khô sạch dƣợc dung dịch B. Hút chính xác 10,0 ml dung dịch B vừa lọc vào bình nón dung tích 250 ml khác, thêm 10 giọt dung dịch chất chỉ thị hỗn hợp (bromthimol xanh- phenolphtalein), dùng dung dịch HCl 0,05 M trung hoà đến khi dung dịch chuyển từ màu tím sang màu xanh nhƣ màu của dung dịch tiêu chuẩn pH = 7. Thêm vào bình nón vừa chuẩn độ ở trên 10 ml dung dịch foocmon trung tính, dung dịch lại có màu vàng, lắc đều và để yên 5 phút. Dùng dung dịch chuẩn NaOH có nồng độ C3 (0,02 M) chuẩn độ cho tới khi dung dịch chuyển từ màu vàng sang màu xanh rồi xanh tím giống màu của dung dịch chuẩn có pH = 9,2 , hết V3 ml. 26.2.4. Xác định hàm lượng N toàn phần *Nguyên tắc: Vô cơ hoá mẫu nƣớc mắm bằng H2SO4 đặc để chuyển các dạng tồn tại của N thành (NH4)2SO4, thay đổi môi trƣờng để giải phóng NH3 bằng phƣơng pháp cất đạm lôi cuốn hơi nƣớc. Hấp thụ khí NH3 sinh ra bằng lƣợng dƣ chính xác dung dịch chuẩn H2SO4 và chuẩn độ lƣợng axit dƣ bằng NaOH. * Cách tiến hành: - Hút chính xác 2 ml mẫu nƣớc mắm cần phân tích vào bình Kendan dung tích 100 ml, thêm vào đó 3-4 g hỗn hợp xúc tác CuSO4- K2SO4 (theo tỷ lệ khối lƣợng 1:3). Rót từ từ theo thành bình Kendan đến hết 5 ml H2SO4 đặc, lắc đều để thấm đều mẫu (tránh để mẫu dính lên thành bình), đậy bình bằng phễu thuỷ tinh và lắp bình vào giá đỡ sao cho bình nghiêng 45 0. Đặt bình trên bếp điện và đun nóng để vô cơ hoá mẫu đến khi dung 87 dịch trong bình trong và có màu hơi xanh là đƣợc (ngƣợc lại, cần lấy ra khỏi bếp, để nguội, thêm vài giọt H2O2 đặc và tiếp tục vô cơ hoá mẫu cho đạt yêu cầu). - Sau khi vô cơ hoá, chuyển dung dịch trong bình Kendal vào bình định mức 100 ml, thêm nƣớc cất đến vạch mức, lắc đều. Lấy chính xác 10,0 ml vừa định mức vào bình cầu của bộ cất Kendal, thêm vài giọt dung dịch chất chỉ thị phenolphtalein. Đậy nút có phễu tách, ống làm lạnh thu hồi và ống thuỷ tinh để sục hơi vào bình cầu. Đặt phía cuối ống làm lạnh cốc thu hồi đựng 30 ml H2SO4 0,05 M có vài giọt dung dịch chất chỉ thị metyl đỏ. Kiểm tra độ kín của hệ thống và rót dung dịch NaOH 33% qua phễu tách của bình cất NH3 đến khi dung dịch có mầu hồng, thêm dƣ 10 ml nữa. Cho nƣớc lạnh chảy vào ống sinh hàn và tiến hành cất lôi cuốn trong 30 phút kể từ khi nƣớc bắt đầu sôi, sau đó, hạ cốc hứng xuống, cho dịch cất chảy lên giấy quì đỏ, nếu giấy quì không chuyển màu thì xem nhƣ quá trình cất đã xong. - Dùng bình cầu tia rửa đầu ống sinh hàn, lấy cốc hứng ra, thêm vài giọt dung dịch chất chỉ thị metyl đỏ và chuẩn độ axit dƣ bằng dung dịch chuẩn NaOH có nồng độ C3 đến khi chất chỉ thị đổi màu từ đỏ sang vàng, hết V4 ml. 26.3. TÍNH TOÁN KẾT QUẢ Sinh viên tự thiết lập công thức tính độ chua, hàm lƣợng NaCl, N- focmon, N- toàn phần (g/l) có trong mẫu nƣớc mắm ban đầu. 26.4. HOÁ CHẤT VÀ DỤNG CỤ - Mẫu phân tích :mỗi sinh một chai mẫu nƣớc mắm 250 ml. - Dung dịch đệm natri tetraborat 0, 05M, pH = 9,2: Cân 12,367 g natri tetraborat, cho vào bình dung tích 1 lit, thêm tiếp vào đó 100 ml NaOH 0,1 M, đổ nƣớc cất đến vạch lắc đều. - Dung dịch đệm photphat ( KH2PO4 + Na2HPO4 ), pH = 7: Trộn 60 ml dung dịch Na2HPO4 1/15 M với 40 ml dung dịch KH2PO4 1/15 M. - Dung dịch AgNO3 ,dung dịch HCl, dung dịch NaOH dùng để chuẩn độ. Sinh viên tự xác định nồng độ. - Hỗn hợp chất chỉ thị: trộn 5 thể tích bromthimol xanh 0,05 % trong etanol 60 % với 4 thể tích phenolphtalein 0,5 % trong etanol 60%. - Chất chỉ thị K2CrO4 10% , phenolphtalein 0,1% trong etanol 60%. - Hỗn hợp xúc tác: cho 1 gam CuSO4.5H2O vào cối sứ, thêm 3 gam K2SO4, trộn đều. 88 - Các hoá chất cần thiết khác, sinh viên tự pha tù tinh thể NaHCO3, NaOH, dung dịch H2SO4 đặc -Máy cất đạm theo phƣơng pháp lôi cuốn hơi nƣớc nhƣ hình dƣới. 1 Bình cất hơi nƣớc 5- Phễu nạp mẫu 2- Khoá phễu nạp nƣớc cất 6- Khoá nạp mẫu 3- Bình chứa dung dịch xả 7- Sinh hàn 4- Khóa xả nƣớc rửa 8- Bình chứa mẫu phân tích 9- Cốc thu NH3 Hình 5 Máy cất đạm Vận hành máy cất đạm nhƣ sau: Đun sôi nƣớc trong bình tạo hơi nƣớc (1), mở nƣớc vào ống sinh hàn (7). Sau đó cho 10 ml mẫu đã vô cơ hoá qua phễu (5) và khoá (6)vào bình cất (8), thêm NaOH (sau khi đã đóng các khoá (2,4); tráng phễu bằng nƣớc cất, đóng khoá (6) lại. Hơi nƣớc từ bình (1) sục qua bình (8) và kéo theo NH3 sang sinh hàn (7), ở đây NH3 đƣợc ngƣng tụ và chảy sang cốc hấp thụ (9). Quá trình cất kết thúc trong khoảng 15 phút. Sau khi đã lấy cốc hấp thu (9) để chuẩn độ lƣợng axit còn dƣ, đóng khoá phễu (2, 6) đồng thời mở khoá (4), dung dịch sẽ chuyển từ bình cất (8) sang bình xả (3) thoát ra ngoài. Thí nghiệm xong phải rửa sạch máy cất đạm một lần bằng dung dịch HCl loãng và nhiều lần bằng nƣớc. Có thể dùng đầu nhọn của quả bóp cao su lắp vào cuống phễu 5, mở khoá (6) và (4), đóng khoá (2) sau đó nhẹ nhàng dùng không khí đẩy nhẹ dung dịch từ bình 8 ra ngoài. 89 -----*----- BÀI 27: PHÂN TÍCH HÀM LƢỢNG CÁC LOẠI ĐƢỜNG TRONG SỮA ĐẶC CÓ ĐƢỜNG 27.1. NGUYÊN TẮC PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH * Nguyên tắc phân tích gluxit: Gluxit là những hợp chất hữu cơ trong phân tử có C, H, O kết hợp với nhau trong đó có nhiều nhóm OH và 1 nhóm CHO hay C=O. Về phƣơng diện hóa học, gluxit có thể chia thành 2 nhóm: - Nhóm ‗oza‘ (đƣờng khử) gồm các loại đƣờng trực tiếp khử oxy do có nhóm anđehit hay xeton tự do trong phân tử nhƣ glucoza, fructoza, lactoza... - Nhóm ‗ozit‘, không khử trực tiếp oxy vì các nhóm anđehit và xêton ở dạng kết hợp với các nhóm chức khác, khi thuỷ phân cho nhiều oza nhƣ tinh bột, sacaroza.. * Định lƣợng lactoza và sacaroza trong sữa đặc có đƣờng: Lactoza là đƣờng trực tiếp khử oxy nên định lƣợng trực tiếp bằng phƣơng pháp iot, còn đƣờng sacaroza phải thuỷ phân thành glucoza và fructoza trong môi trƣờng HCl 1M ở nhiệt độ 68-70 o C trong thời gian tối đa 7 phút. Do đó bằng cách định lƣợng đƣờng trƣớc và sau khi thuỷ phân sẽ tìm đƣợc hàm lƣợng lactoza và sacaroza. - Thêm vào mẫu sữa chứa lactoza hoặc dung dịch sau khi thuỷ phân saccaroza: dung dịch Felling A (CuSO4) và Felling B (kali natri tatrat trong môi trƣờng kiềm), đun nóng nhẹ: CuSO4 + 2 NaOH  Cu(OH)2 + Na2SO4 HO - CH – COONa O-CH-COONa Cu(OH)2 +  Cu + 2 H2O HO – CH- COOK O- CH-COOK O-CH-COONa HO - CH – COONa R- CHO + Cu  R- COONa+ Cu2O + 2 H2O + O-CH-COONa HO – CH- COOK Thêm vào dung dịch còn nóng lƣợng dƣ HCl loãng để hoà tan Cu2O, sau đó loại HCl dƣ bằng NaHCO3 và chuẩn độ muối Cu(I) sinh ra bằng I2. Cu2O + 2HCl  Cu2Cl2 + H2O I2 + 2 Cu +  2 I- + Cu2+ Lƣợng I2 dƣ đƣợc chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn Na2S2O3 với chất chỉ thị hồ tinh bột. 90 27.2. CHUẨN BỊ MẪU Cân 10 gam sữa đặc có đƣờng trong chén cân và hoà tan vào một ít nƣớc nóng, đổ vào bình định mức 100 ml. Rửa chén với một ít nƣớc nóng, nƣớc rửa dồn tất cả vào bình định mức. Cho nƣớc cất nguội đến khoảng ba phần tƣ bình, lắc đều, thêm 5 ml dung dịch kali feroxianua K4[Fe(CN)6] 15%, 5 ml dung dịch kẽm axetat Zn(CH3COO)2 30 % để khử tạp chất, lắc mạnh đều, làm nguội bình dƣới vòi nƣớc chảy và định mức thành 100 ml. Lắc đều và lọc qua giấy lọc băng đỏ vào bình nón dung tích khô, sạch. Hút chính xác 10 ml nƣớc lọc cho vào bình định mức 100 ml và định mức đến vạch đƣợc dung dịch A. 27.3. QUY TRÌNH PHÂN TÍCH 27.3.1. Định lượng đường lactoza Hút 25,0 ml dung dịch A, thêm 10 ml dung dịch Felling A, 10 ml Felling B, dung dịch có màu xanh thẫm. Đun trên ngọn lửa nhẹ có lƣới amiang nhƣng sau 3 phút phải sôi, giữ dung dịch sôi nhẹ trong 2 phút, khi đó trong bình phản ứng có xuất hiện kết tủa đỏ gạch. Lấy dung dịch ra, thêm ngay 10 ml HCl 10% (dƣ) để hoà tan Cu2O, dung dịch có mầu vàng. Bỏ vào dung dịch mẩu giấy quì tím, thêm từ từ từng giọt dung dịch NaHCO3 5 % đến khi quì tím có màu xanh nhạt. Để nguội, thêm lƣợng dƣ chính xác dung dịch chuẩn I2 (khoảng 25 ml, nồng độ 0,02 M), ban đầu có kết tủa trắng sau đó tan thành dung dịch mầu đỏ nâu. Để yên 5 phút và chuẩn độ I2 dƣ bằng dung dịch chuẩn Na2S2O3 đến khi dung dịch có màu vàng rơm, thêm tiếp chất chỉ thị hồ tinh bột và tiếp tục chuẩn độ đến khi dung dịch chuyển từ màu xanh thẫm sang màu xanh nhạt. 27.3.2. Định lượng đường sacaroza Lấy 10,0 ml dung dịch A vào bình nón dung tích 250 ml có nút, thêm 5 ml dung dịch HCl 4M. Đặt bình vào nồi cách thuỷ (nƣớc đã đun nóng đến 75 0C), sau 2 phút dung dịch đem thuỷ phân phải đạt 68 oC, giữ ở nhiệt độ này trong 5 phút. Làm nguội nhanh chóng dƣới vòi nƣớc chảy. Trung hoà dung dịch, trƣớc tiên bằng NaOH 20 %, sau đó bằng NaOH 2 %, với chất chỉ thị là phenolphtalein. Làm nguội đến nhiệt phòng, thêm dung dịch Felling A, B và tiến hành tƣơng tự nhƣ qui trình trên. Nếu hàm lƣợng sacaroza lớn thì phải tăng lƣợng I2 đến dƣ. 27.4. TÍNH TOÁN KẾT QUẢ Sinh viên tự thiết lập công thức tính hàm lƣợng 2 loại đƣờng (g/kg) trong mẫu sữa đặc có đƣờng cho trƣớc. 27.5. HOÁ CHẤT - Mẫu sữa đặc có đƣờng. 91 - Dung dịch Felling A: 68,28 g CuSO4.5H2O pha thành 1000 ml - Dung dịch Felling B: 346 g Kali Natri tatrat, 100 g NaOH viên và pha thành 1000 ml bằng nƣớc cất. - Dung dịch chuẩn chƣa có nồng độ chính xác: I2, Na2S2O3. Chất chỉ thị phenolphtalein - Các hoá chất cần thiết khác, sinh viên tự pha từ tinh thể K4[Fe(CN)6], Zn(CH3COO)2 , CuSO4 .5H2O, kali natri tatrat, NaOH viên, NaHCO3. -----*----- BÀI 28 PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHỈ TIÊU HOÁ HỌC CỦA CHẤT BÉO 28.1. XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ AXIT Chỉ số axit là số mg KOH cần để trung hoà các axit béo tự do có trong 1 gam chất béo. 28.1.1 Nguyên tắc: Trung hoà axit tự do có trong chất béo bằng dung dịch chuẩn KOH: RCOOH + KOH  RCOOK + H2O 28.1.2. Cách tiến hành Lấy vào bình nón sạch, khô, dung tích 250 ml lƣợng chính xác khoảng 1-2 gam chất béo (mẫu dầu thực vật). Thêm vào đó 20- 20 ml hỗn hợp ête- rƣợu (tỷ lệ 1:1) để hoà tan chất béo. Lắc cẩn thận, nếu chất béo vẫn chƣa tan hết, có thể đun nhẹ trên nồi cách thuỷ, lắc đều. Làm nguội và chuẩn độ hỗn hợp bằng dung dịch chuẩn KOH trong rƣợu có nồng độ C1 (M/l) (khoảng 0,05 M), với chất chỉ thị phenolphtalein đến khi xuất hiện màu hồng. Ghi thể tích dung dịch chuẩn KOH tiêu tốn, V1 ml. Chú ý: Không pha KOH trong nƣớc để tránh phản ứng xà phòng hoá chất béo. 28.2. XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ XÀ PHÕNG Chỉ số xà phòng là lƣợng mg KOH cần để trung hoà các axit béo tự do cũng nhƣ liên kết có trong 1 gam chất béo, hay nói cách khác, là lƣợng KOH cần để xà phòng hoá các glixerit cũng nhƣ cần để trung hoà các axit béo tự do trong 1 gam chất béo. 28.2.1. Nguyên tắc Đun sôi chất béo với lƣợng dƣ dung dịch chuẩn KOH thì chất béo bị thuỷ phân: CH2OCOR1 CH2OH CHOCOR2 + 3 H2O  CHOH + R1OOH + R2COOH + R3COOH CH2OCOR3 CH2OH Các axit béo đƣợc giải phóng ra phản ứng với KOH: 92 RCOOH + KOH  RCOOK + H2O Lƣợng kiềm dƣ không phản ứng với các axit béo đƣợc chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn HCl 28.2.2. Cách tiến hành Lấy vào bình cầu 1 cổ dung tích 250 ml, một lƣợng chính xác khoảng 0,5-1 gam chất béo. Dùng pipet hoặc buret thêm vào bình cầu 25 ml KOH (nồng độ khoảng 0,05 M), đậy bình bằng nút có ống sinh hàn khí và đun cách thuỷ trong khoảng 1 gìơ. Sau khi xà phòng hoá xong, làm nguội hỗn hợp, thêm chất chỉ thị phenolphtalein và chuẩn độ lƣợng KOH dƣ bằng dung dịch chuẩn HCl có nồng độ C2 (M/l) (khoảng 0,05M), hết V2 ml. Cần tiến hành làm thí nghiệm trắng bằng một lƣợng nƣớc cất tƣơng ứng để hiệu chỉnh kết quả. 28.3. XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ ESTE Chỉ số este là số mg KOH cần để xà phòng hoá các glixerit có trong 1 gam chất béo. Nó là hiệu số giữa chỉ số xà phòng và chỉ số axit. 28.4. XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ IÔT Chỉ số iôt là số gam iôt kết hợp với 100 gam chất béo (do các liên kết đôi chƣa bão hoà của các axit béo không no có khả năng phản ứng cộng hợp với I2 hoặc các halogen khác). Có 3 phƣơng pháp xác định chỉ số iôt: - Phƣơng pháp Wijs dùng thuốc thử là mônoclorua iôt. - Phƣơng pháp Hanus dùng thuốc thử là bromua iôt. - Phƣơng pháp Hubl dùng thuốc thử là iôt với chất xúc tác là HgCl2. Nguyên tắc chung của 3 phƣơng pháp này là cho chất béo hoà tan trong dung môi không nƣớc tiếp xúc với thuốc thử ở chỗ tối trong một thời gian cần thiết. Phần thuốc thử thừa (phải bằng nửa lƣợng cho vào) sẽ kết hợp với KI và giải phóng ra I2 tự do, sau đó đƣợc chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn Na2S2O3. * Cách tiến hành : (theo phƣơng pháp Wijs) iôt clorua đƣợc tạo thành theo phản ứng: 2 KI + KIO3 + 6 HCl  3 ClI + 3 KCl + 3 H2O ClI có phản ứng cộng hợp vào các liên kết đôi chƣa no của axit béo. Lƣợng ClI dƣ đƣợc xác định bằng dung dịch chuẩn Na2S2O3. Lấy chính xác vào bình nón nút mài dung tích 250 ml, khoảng 0,5 gam (3-7 gọt dầu thực vật). Thêm 5 ml ête etylic vào bình để hoà tan chất béo, sau đó thêm tiếp 25 ml dung dịch clorua iôt trong HCl 0,2 M. Lắc đều, đậy kín bình và để yên 15 phút. Tiếp đó, 93 thêm 10 ml dung dịch KI 10 %, 50 ml nƣớc cất. Chuẩn độ lƣợng I2 giải phóng ra bằng dung dịch chuẩn Na2S2O3 0,05 M đến khi xuất hiện màu vàng rơm. Sau đó, thêm 1 ml dung dịch chất chỉ thị hồ tinh bột 1 %, 3 ml cloroform (để giải phóng I2 hấp thụ trên chất béo) và chuẩn độ tiếp đến khi dung dịch bị mất màu hoàn toàn, hết V3 ml. Làm thí nghiệm tƣơng tự với mẫu trắng. 28.5. XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ PEOXIT Chỉ số peoxit là số gam I2 có thể phản ứng với hiđro hoạt động của các peoxit có chứa trong 100 gam chất béo, nói cách khác, chỉ số peoxit là số gam iôt đƣợc giải phóng ra khi cho dung dịch KI tác dụng với 100 gam chất béo nhờ tác dụng của các peoxit có trong chất béo. 28.5.1. Nguyên tắc : Các peoxit (tạo thành trong quá trình ôi của chất béo) trong môi trƣờng axit có khả năng phản ứng với KI giải phóng ra I2 theo phản ứng sau: R- CH- CH- R2 R1- CH – CH- R2 O - O + 2 KI + 2 CH3COOH  O + 2 CH3COOK + H2O + I2 I2 tạo thành đƣợc chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn Na2S2O3 2 Na2S2O3 + I2  2 NaI + Na2S4O6 28.5.2. Quy trình phân tích Lấy vào bình nón dung tích 250 ml lƣợng chính xác 2-3 gam dầu thực vật. Thêm 5-8 ml clorofocm để hoà tan chất béo và sau đó thêm 10-20 ml CH3COOH băng (hỗn hợp axit axetic băng và clorofocm 2:1), 1 ml dung dịch KI bão hoà mới pha (hoặc một ít tinh thể KI). Lắc cẩn thận hỗn hợp trong 5- 10 phút. Thêm vào hỗn hợp 25 ml nƣớc cất và định phân iôt tạo thành bằng dung dịch Na2S2O3 0,01 M với chất chỉ thị hồ tinh bột, hết V4ml. Cần tiến hành thí nghiệm kiểm chứng để hiệu chỉnh kết quả. 28.6.TÍNH TOÁN KẾT QUẢ Sinh viên tự thiết lập công thức tính chỉ số axit, chỉ số xà phòng, chỉ số este, chỉ số iôt và chỉ số peoxit trong mẫu dầu thực vật. 28.7. HOÁ CHẤT - KOH 0,05 M pha trong rƣợu: đun nóng KOH trong rƣợu có lắp ống sinh hàn hồi lƣu, dung dịch để yên 1 ngày đêm, sau đó lọc và bảo quản trong bình màu nâu. - Dung dịch iôt clorua trong HCl 0,2 M: cho vào bình nút mài 11,1 gam KI; 7,0 94 gam KIO3, 50 ml nƣớc cất, 50 ml dung dịch HCl đậm đặc, lắc cho tan hoàn toàn iôt, sau đó thêm 20 ml clorofocm. Vừa lắc thật mạnh vừa cho thêm từng giọt KIO3 1 % cho đến khi màu tím của clorofcm biến mất. Chuyển dung dịch sang phễu chiết, để yên, bỏ lớp nƣớc đi và dung dịch còn lại chuyển sang bình định mức rồi thêm nƣớc cất tới 1 lit. Bảo quản thuốc thử trong bình thuỷ tinh ở chỗ tối. ---------------*--------------- BÀI 29 PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHỈ TIÊU HOÁ HỌC CỦA RƢỢU UỐNG *Rƣợu là thức uống có chứa cồn etylic, là sản phẩm của sự chƣng cất hoặc không chƣng cất ngũ cốc khoai, củ, hoa quả...chứa gluxit, lên men rƣợu. Có thể phan loại các rƣợu nhƣ sau: - Rƣợu lên men không qua chƣng cất từ ngũ cốc: rƣợu vang, rƣợu táo, rƣợu bia... - Rƣợu qua chƣng cất từ ngũ cốc: rƣợu trắng, rƣợu lúa mới, rƣợu votca (Nga).. - Rƣợu pha chế từ cồn etylic tinh chế với nƣớc: rƣợu mùi, rƣợu cam quít... *Qui trình chế biến: - Lên men rƣợu: 2(C6H10O5)n    menOH /2 nC12H22O11   thuyphan 2nC6H12O6  men 4n C2H5OH+2n CO2 - Chƣng cất rƣợu: + Phần đầu của quá trình chƣng cất (rƣợu đầu) gồm một phần cồn etylic và các tạp chất có khối lƣợng mol phân tử thấp nhƣ CH3OH, CH3CHO, các axit và este có nhiệt độ sôi thấp. + Rƣợu giữa gồm cồn etylic + Rƣợu cuối gồm fufurol, các este và các loại cồn có phân tử lƣợng và nhiệt độ sôi cao hơn cồn etylic. 95 29.1. ĐỊNH LƢỢNG ĐỘ AXIT TOÀN PHẦN - Các axit trong cồn, rƣợu chủ yếu là các axit hữu cơ dễ bay hơi nhƣ axit focmic, axit axetic, axit butyric...rƣợu sắn có thể chứa HCN. - Hàm lƣợng axit trong rƣợu đƣợc xác định bằng cách chuẩn độ với NaOH – chỉ thị phenolphtalein. - Lấy 50 ml mẫu rƣợu vào bình nón dung tích 250 ml, thêm chỉ thị phenolphtalein và chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn NaOH nồng dộ C1đến khi xuất hiện màu hồng nhạt hết V1 ml. - Kết quả đƣợc biểu thị bằng axit axetic (mg) trong 1 lít rƣợu qui về độ cồn 1000 và so sánh với tiêu chuẩn (không lớn hơn 15 mg/l). 29.2. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG AXIT XIAN HIĐRIC 29.2.1. Nguyên tắc HCN phản ứng với AgNO3 trong môi trƣờng NH3 thành muối tan trong nƣớc: 2HCN + AgNO3  3NH AgCN.NH4CN + HNO3 Sau khi hết HCN, một giọt AgNO3 dƣ sẽ phản ứng với KI (làm chỉ thị) tạo thành kết tủa AgI màu vàng không tan trong NH3. 29.2.2. Cách tiến hành Lấy 200 ml rƣợu vào bình nón dung tích 250 ml, thêm 10 ml NH3 đặc, 0,5 g KI, lắc cho tan và chuẩn độ với dung dịch AgNO3 nồng độ C2 đến khi xuất hiện kết tủa vàng nhạt hết V2 ml. Làm tƣơng tự nhƣ trên nhƣng với mẫu trắng để hiệu chỉnh kết quả sai do hoá chất. * Báo cáo kết quả: hàm lƣợng HCN (mg) trong 1 lit rƣợu qui về độ rƣợu 1000 . 29.3. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG ANĐEHIT Anđehit là nguyên nhân gây ra vị xốc (choáng) của rƣợu, làm cho bộ máy tuần hoàn, tiêu hoá hoạt động mạnh, huyết áp cao, gây nhức đầu. Trong rƣợu, CH3CHO hình thành do sự oxi hoá C2H5OH. 29.3.1. Nguyên tắc - Phƣơng pháp thể tích sử dụng phép đo iốt: Các anđêhit và xeton có phản ứng với bisunfit tạo thành α- oxisunfonic bền với chất oxi hoá. OH 96 NaHSO3 + C = O  C SO3 Na Lƣợng dƣ NaHSO3 từ phản ứng trên đƣợc cho tác dụng với dung dịch chuẩn I2 sau đó chuẩn