B à i 3, X á c đ ịn h đồ ng bằng p h ư ơ n g p h á p ch iế t c h u ẩ n độ a. Nguyẽìì tắc
Khi phản ứiig với ditizon, ion đồng thay thế một của diiizon tạo thành phức chất màu đò tím (phương trình I); m và thay thế hai của ditizon tạo thành phức chất màu vàng nâu (phương trình Ila và llb)
Cu'" + 2 = C u(H D z) 2 + 2H" (I) Cu'" + C u(H D z) 2 = 2CuDz + 2H" (Ila)
+ H2Dz = CuDz + 2H" (Ilb)
Cả hai lớp chất C u(H D z) 2 và CiiDz đều tan trong m ôi triròng dung môi hữii cơ nhưng không tan được trong nước. V iệc tạo thành C ii(H D z) 2 xẩy ra thuận lợi trong m ôi trường axit yếu và có dư ditizon. Trong môi trường trung tính ihấy xuất hiện đồng thời các phản ứng (1 , Ila, Ilb).
ở nồng độ cao và pH = 2 việc tạo thành CuDz xảy ra thuận lợi Trong vùng dung m ôi hữu cơ, C u(H D z) 2 dễ phân li tạo thành CuDz:
C u(H D z) 2 = CuDz + H2Dz
D o vậy, để xác định đồng bàng ditizon người ta thườiig tiến hành phản ứng ở pH = 3 - 4 .
b. Dựng cụ, lio á chất
+ Dụng cụ: Sỉr dụng các loại như đã nêu ở mục trên + Hoá chất:
- Amorãac dung dịch 2N ;
- A xit í-unruric dung dịch 2N: Hoà 55m l H2SO4 (d = 1 ,8 4 ) vào nước cất, chỉnh đến V = 1000 ml;
- Dung dịch ditizon trong clorofom 50 |iM;
- Dung dịch đồng tiêu chuẩn: Hoà tan 19,64 mg CUSO4.5H2O tinh khiết loại I trong nước cất đến thành lOOOml (trong bình định mức), 1 ml dung dịch này chứa 5,0 ng đồng.
c. Tiến hành
Cũng sử dụng dịch đã loại Sii^'' (như khi xác định chì), cho vào phễu chiết.
Điều chinh pH của dung dịch đến pH = 3h-4 bằng dung dịch am oniac 2N hoặc axit suníuric dung dịch 2N với giấy thử pH. Chuẩn độ lượng đồng bằng dung dịch ditizon đã dùng.
d. Tính kết quả
Tương tự như tính kết quả khi xác định chì bằng phương pháp chiết chuẩn độ G hi chú:
1. Ag'" cũng tác dụng với ditizon tạo thành A gH D z do đó cản trở việc xác định đồng, Có thể che giấu Ag^ bằng KBr.
2. Zn^'^ cản trở việc xác định đồng bằng ditizon. Nhưng nếu giảm pH xuống còn pH = 1 thì không cản trở.
3. cản trở xác định đồng. Dùng amoniac tạo kết tủa F e(O H ),. L ọc bỏ kết tủa này, nước lọc được cho vào phễu chiết để xác định đổng.
4. CỐ^ và Ni^'^ nồng độ cao, có thể phản ứng với ditizon đồng thời với . Nhưng nếu giảm pH nhỏ hơn 2 thì không cản trở.
5. Các ion S2O / , [Fe(CN)fi]'^ cản trở xác định với bất kỳ lượng nào CNS vừa phản ứng với Cu^^, vừa phản líng với ditizon, nên cản trở việc xác định
6. Xác định bằng phương pháp so màu: thu toàn bộ phần dung môi màu đỏ tím khi xác dinh đồng (bằng phương pháp chuẩn độ) vào bình định mức dung tích
25 1 1 1I, tliêm cloroíom cỉến vạch inức, lắc kỹ. Đ o màu dung dịcli Irèn rnáy ệaK-M
(tương tự như việc xác định chì).
B à i 4. X ác đ ịn h kẽm bằng phư ơng p h á p so m àu a. Nguyên tắc
Trong lương thực, thực phẩm, lượng kẽm thường rất nhỏ nên có thể xác định được bằng ditizon. Trong m ôi truờng trung hoà hoặc hoặc c ó tính kiềm ít (thích hợp nhất là ở nồng độ pH = 8,3 và trong dung dịch có chứa chất đệm xitrat) Z v ĩ* phản ứng với ditizon tạo phức chất màu đỏ.
+ 2 H2D z = Z n (H D z) 2 + 2H*
chú ý là phải loại các ion đồng, chì có trong dung dịch trước khi xác định kẽm h. D ụng cụ, hoá chất
+ Dụng cụ như đã nêu ở phần trên + Hoá chất:
- Dung dịch am oniac 2N
- Dung dịch kali-natri tactrat (KNaC4H4 0 fi.4 H2 0 ) 20%: hoà tan 20g kali- natritactrat trong lOOml nước cất.
- Dưng dịch ditizon trong cloroíom 50|iM - Dung dịch natrisunfua (N a2S) bão hoà
- Dung dịch kẽm tiêu chuẩn: cân 43,97m g kẽm suníat (ZnSƠ4.7 H2 0 ) tinh khiết loại I cho vào bình định mức dung tích lOOml, thêm vào lOml axit suníuric dung dịch 2N , rồi thêm nước cất đến vạch mức, lắc kỹ. Im l dung dịch này chứa 10
|ig kẽm.
c. Tiến Ììành
Lấy 25m l dung dịch đã vô cơ hoá (bằng phưcmg pháp khô và ướt) cho vào phễu chiết. Trung hoà bằng dung dịch am oniac 2N đến pH=7 (thử với giấy pH), để yên cho phân lớn. T ách,bỏ lớp dưới có phức chất đồng - ditizonat màu đỏ tím. Lại thêm ditizon và tiếp tục lắc ch o tới khi không còn màu đỏ tím ở phần ditizon.
Trút phần dung dịch ditizon vào một cốc. Cho 3ml kali-natritactrat dung dịch 20% để chống kết tủa các hydroxit kim loại. Trung hoà bàng dung dịch amoniac 2N.
Chuyển toàn bộ dung dịch từ cốc vào phễu chiết lắc kỹ. Dung dịch sẽ có lớp màu đỏ của kẽm ditizonat. Cho vào phễu chiết lOml natri sufua dung dịch bão hoà (để loại chì và ditizon dư), lắc kỹ. Đ ể yên phễu cho tách lớp. Tách bỏ lớp dưới. Tiếp tục rửa NhịS cho đến khi lớp dưới không màu thì thôi.
Chuyển dung dịch kẽm -ditizonat màu đỏ vào bình định mức dung tích 25m l, thêm clorofom tới vạch mức rồi lắc kỹ đem dung dịch này đo màu trên m áy (ị)3 K- M.
Đ ồng thời cũng lấy lOml dung dịch kẽm tiêu chuẩn vào phễu chiết khác.
Tiến hành chuẩn độ trong dung dịch này với ditizon và cũng thu phần dung môi chứa kẽm-ditizonat màu đỏ vào bình định mức dung tích 25m l. Đ em đo màu trên máy ệaK -M .
r. T in h kết qitả
V í dụ, trị sô' mật độ quang đọc được đối với 10 ml dung dịch kẽm tiêu chuấn là: 0,752; 0,751; 0,753. Tính trung bình 0,752.
Trị sô' mật độ quang đọc được đối với 25m l dung dịch là: 0,502; 0,504;
0,505. Trung bình 0,504.
Được biết rằng trong 10 ml dung dịch kẽm tiêu chuẩn có chứa; 10.10 = 100 Ị.ig kẽm.
V ậy lượng kẽm có trong 25m l mẫu đem phân tích là:
1 0 0 .0 ,5 0 4
— — --- = 6 6 ,9 4 |ig 0 ,7 5 2
Từ đó tính ra lượng kẽm c ó trong llít hoặc Ikg lương thực, thực phẩm.
B ài 5. X ác định thiếc bằn g phư ơng p h á p iod a. Nguyên tắc
Sau khi vô cơ hoá lirơng thực thực phẩm ta được dung dịch chứa thiếc ở 2 dạng là và Sn'*^. Dùng hydro khử toàn bộ lượng sang dạng rồi cho iod tác dụng với . Từ lượng iod đã dùng suy ra, tính được lượng thiếc có trong mâu thử.
b. D ụng cụ, hoá chất
- Pipet 5 0 m l và 2 5 m l; - Bình kíp ; - Bình đốt Kendan dung tích 500ml; - Nút tinh ; - Bình nón dung tích 500 ; - Biiret ;
- Cân kỹ thuật ; - Axit clohydric đặc (d =1,19);
- Axit siinfiiric đạc (d =1,84); - N h ô m kim loại (hạt hay bột);
- Axit Iiitric đặc (d = 1,14); - Canxi cacbonat CaCO,;
- Amon axala' NH4C2O4 tinh thể; - lot dung dịch 0.0 IN;
- Natri thiosuníat N a2S2 0 , dung dịch 0,01 N;
- Tinh bột hoà tan, dung dịch 1%: Hoà tan Ig tinh bột trong lOOml nước cất; đun nhẹ cho tan hết.
h. Tiến lià iilì
Dùng pipet hút 50m l lương thực, thực phẩm (nếu là sản phẩm lỏng) hoặc cân lOOg (nếu ià sản phẩm khô) cho vào bình đốt Kendan. Thêm vào bình 50m l axit suníuric đặc và lOml axit nitric đặc, lắc đều. Dung bếp điện đun cho dung dịch trong bình sôi mạnh để hơi nước và khói trắng bốc lên (tiến hành trong tủ hút). Sau đó cho axit nitric vào thêm tìmg giọt một cho đến hết một lượng khoảng 3-4ml và tiếp tục đun cho tới khi dung địch trong bình có màu vàng nhạt, lúc để nguội không màu mới thôi.
Cho vào bình 5g amoni oxalat tinh thể để khử hết các tạp chất chứa nitơ. Đun tiếp trên bếp điện cho tới khi có khói trắng bốc lên.
Sau kh' dể nguội chuyển toàn bộ dung dịch từ bình đốt sang bình nón dung tích 500m l
Dùng nirớc cất tráng bình đốt nhiều lần, nước tráng cũng cho vào bình nón 30inl axit clohydric đặc.
Đậy bình nón bằng nút caosu có hai lỗ. Một lỗ cắm ống thiiỷ tinh để dẫn khí CO2 vào, ống này cắm sát xuống đáy bình nón (xem hình 10.2.5). Lỗ kia cắm một ống thuỷ tinh khác dài lOcm và sâu xuống quá niit 3cm . Cho nhanh 0,5g nhôm (không chứa thiếc) vào bình nón và bắt đầu dẫn khí CO2 từ bình kíp vào (xem hình 10.2.5), CO2 đuổi oxi của không khí khỏi bình Iión, chống sự oxit hoá Sn^^. Đun sôi dung dịch trong bình nón, nếu thấy có kết tủa Sn thì đun kỹ cho tan hết. Đ ể nguội bình xuống đến nhiệt độ 15-20"c (dùng nước đá), trong lúc này vẫn tiếp tục dẫn khí CO2 vào bình nón.
Nhanh chóng tháo bình nón ra 'khỏi bình kíp, m ở nút và cho nhanh 25m l dung dịch iod 0 ,0 IN (chứa trong buret) lắc mạnh và đều. Dùng nước cất tráng tất cả chất lỏng dính ở nút, ống thuỷ tiiih và thành trong của bình nón. Cho vào bình nón Iml dung dịch tinh bột tan 1%. Chuẩn độ iod dư bằng natri thiosunfat 0 ,0 IN cho đến khi dung dịch mất màu xanh. Phải chuấn thật nhanh, tránh oxi không khí vào nhiều ảnh hưởng đến kết quả phân tích.
Hình 10.2.5. Bộ sinh khí CO2
Phải là.n một mẫu trắng: Lấy 25m l dung dịch iod 0 ,0 1 N vào bình nón sạch, thêm lOOml nước cất và 1 ml dung dịch tinh bột tan 1%. Chuẩn độ iod bằng natri thiosunfat dung dịch 0,01 N đến khi dung dịch mất màu xanh.
c. Tính kết quả
Hàm luợng thiếc (theo m g//) tính bằng công thức:
0,5 9 3 5 ( a - b ) . 1000
x =
V trong đó:
0,5935 : lượng Sn, tính bằng mg ứng với 1 ml dung dịch iot 0,01 N;
a : thể tích NasSiO, 0,0 IN dùng chuẩn mẫu trắng, ml;
b : thể tích N a2S2 0 , 0,0 IN dùng chuẩn mẫu thử, ml;
V : thể tích mẫu lấy để phân tích, ml.
í - Khi đốt mẩu HNO^ và H2SO4 lác dụng với nhau tạo axit nylrozynsunfuric, chất này có tác dụng oxi hoá mạnh các chất hỮLi cơ và cả Sn^''. Chất này trong dung dịch nước dễ phàn giải thành
HO.
2 ^ s o + H O H = 2H2S O4 + N O + N O2
ONO'^
NO và N O2 khi đun mạnh sẽ bốc hơi, khi đun nóng với sự có của các chất hữu cơ, H N O , sẽ phân giải theo phương trình
2 H N O , = H2O + 2 N 0 + 3 0
O xi hoạt động này sẽ oxi hoá các chất hữu cơ thành nước và CO2, CO2 sẽ bị bay hơi khi đốt mẫu.
H2SO4 hút nước và phá huỷ các liên kết phức tạp của protit, lipit, gluxit.
N goài ra nó cũng bị khử một phần thành SO2:
H2SO4 = H2O + SO2 + o
O xi này giúp vào việc oxi hoá các chất hữu cơ, còn SO2 sẽ bị bốc hơi khi đun nóng.