hóa phân tích thực phẩm

1. 2
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Bộ môn Quản lý chất lƣợng và An toàn thực phẩm
BÀI GIẢNG
PHÂN TÍCH THỰC PHẨM
(Hệ Đại học)
Biên soạn: VŨ HOÀNG YẾN
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
THÁNG 08/2012

2. 3
MỤC LỤC
MỤC LỤC.......................................................................................................................3
BẢNG VIẾT TẮT...........................................................................................................6
Chƣơng 1 ĐẠI CƢƠNG VỀ PHÂN TÍCH THỰC PHẨM................................................7
1.1. Khái niệm phân tích thực phẩm................................................................................7
1.2. Mục đích phân tích thực phẩm .................................................................................7
1.3. Phân loại phƣơng pháp phân tích trong thực phẩm..................................................7
1.4. Các kỹ thuật phân tích ứng dụng trong thực phẩm ..................................................7
1.5. Lựa chọn phƣơng pháp phân tích .............................................................................7
1.6. Lấy mẫu và xử lý mẫu trong phân tích thực phẩm...................................................8
1.6.1. Các khái niệm....................................................................................................8
1.6.2. Các qui định về lấy mẫu....................................................................................8
1.6.3. Kỹ thuật lấy mẫu .............................................................................................10
1.6.4. Gửi mẫu và nhận mẫu .....................................................................................12
1.6.5. Xử lý mẫu........................................................................................................13
1.7. Xử lý số liệu phân tích bằng phƣơng pháp thống kê trong phân tích thực phẩm ..15
1.7.1. Giá trị trung bình.............................................................................................15
1.7.2. Phƣơng sai.......................................................................................................15
1.7.3. Độ lệch chuẩn..................................................................................................15
1.7.4. Ƣớc lƣợng khoảng tin cậy của kết quả phân tích............................................16
1.7.5. Các ví dụ .........................................................................................................17
Chƣơng 2 PHÂN TÍCH HÓA HỌC CỔ ĐIỂN..................................................................18
2.1. Phân tích trọng lƣợng .............................................................................................18
2.1.1. Giới thiệu chung về phƣơng pháp phân tích trọng lƣợng ...............................18
2.1.2. Các phƣơng pháp phân tích trọng lƣợng.........................................................18
2.2. Chuẩn độ thể tích....................................................................................................23
2.2.1. Giới thiệu chung về phƣơng pháp chuẩn độ thể tích ......................................23
2.2.2. Các phƣơng pháp chuẩn độ thể tích................................................................26
Chƣơng 3 PHÂN TÍCH CÔNG CỤ ....................................................................................32
3.1. Phân tích đo điện thế ..............................................................................................32
3.1.1. Đặc điểm của phân tích đo điện thế ................................................................32
3.1.2. Thế điện cực....................................................................................................32
3.1.3. Phƣơng pháp đo độ điện thế............................................................................35

3. 4
3.2. Phân tích quang học................................................................................................38
3.2.1. Phƣơng pháp đo chỉ số khúc xạ, đo góc quay cực ..........................................38
3.2.2. Phƣơng pháp quang phổ hấp thu phân tử........................................................41
3.2.3. Phƣơng pháp quang phổ hấp thu nguyên tử....................................................45
3.3. Phân tích sắc ký......................................................................................................47
3.3.1. Cơ sở lý thuyết ................................................................................................47
3.3.2. Quá trình sắc ký cơ bản...................................................................................47
3.3.3. Phân loại các phƣơng pháp sắc ký phổ biến ...................................................47
3.3.4. Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC).................................................................48
3.3.5. Sắc ký khí........................................................................................................49
Chƣơng 4 PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHỈ TIÊU TRONG THỰC PHẨM .........................52
4.1. Xác định độ ẩm.......................................................................................................52
4.1.1. Ý nghĩa của việc xác định độ ẩm trong thực phẩm.........................................52
4.1.2. Một số phƣơng pháp xác định độ ẩm..............................................................52
4.2. Xác định hàm lƣợng muối khoáng .........................................................................59
4.2.1. Ý nghĩa của việc xác định hàm lƣợng muối khoáng.......................................59
4.2.2. Xác định tro tổng.............................................................................................59
4.2.3. Xác định tro không tan trong HCl...................................................................61
4.2.4. Xác định hàm lƣợng muối ăn..........................................................................61
4.2.5. Định lƣợng Fe bằng phƣơng pháp UV-VIS với thuốc thử 1,10-phenaltroline
.......................................................................................................................................66
4.3. Xác định độ chua....................................................................................................66
4.3.1. Ý nghĩa của việc xác định độ chua trong thực phẩm......................................66
4.3.2. Xác định độ chua toàn phần............................................................................66
4.3.3. Xác định độ acid d bay hơi............................................................................69
4.3.4. Xác định độ acid cố định.................................................................................70
4.3.5. Xác định độ acid toàn phần bằng phƣơng pháp chuẩn độ điện thế ................71
4.4. Phân tích hàm lƣợng glucide..................................................................................74
4.4.1. Ý nghĩa của việc xác định hàm lƣợng glucide trong thực phẩm ....................74
4.4.2. Xử lý mẫu thử .................................................................................................74
4.4.3. Phƣơng pháp Bertrand ....................................................................................76
4.4.4. Xác định đƣờng khử bằng phƣơng pháp Lane – Eynon .................................78
4.4.5. Phƣơng pháp quang phổ với thuốc thử DNS ..................................................79
4.4.6. Xác định dextrine bằng phƣơng pháp kết tủa với cồn ....................................80

4. 5
4.5. Xác định hàm lƣợng protide...................................................................................81
4.5.1. Ý nghĩa của việc xác định hàm lƣợng protide trong thực phẩm.....................81
4.5.2. Xác định hàm lƣợng protide thô .....................................................................82
4.5.3. Xác định hàm lƣợng protein............................................................................86
4.5.4. Xác định hàm lƣợng đạm formon bằng phƣơng pháp Sorensen.....................88
4.5.5. Xác định hàm lƣợng đạm thối bằng phƣơng pháp cất kéo hơi nƣớc..............90
4.6. Xác định hàm lƣợng lipide .....................................................................................92
4.6.1. Ý nghĩa của việc xác định hàm lƣợng lipide...................................................92
4.6.2. Xác định hàm lƣợng lipide thô trong thực phẩm rắn bằng phƣơng pháp
Soxhlet...........................................................................................................................92
4.6.3. Xác định hàm lƣợng lipide trong thực phẩm lỏng bằng phƣơng pháp Adam
Rose ...............................................................................................................................96
4.6.4. Xác định chỉ số acid, chỉ số peroxide, chỉ số iod trong dầu mỡ động thực vật
.......................................................................................................................................97
4.7. Phân tích một số phụ gia thực phẩm ....................................................................102
4.7.1. Ý nghĩa của việc phân tích một số phụ gia thực phẩm .................................102
4.7.2. Định danh phẩm màu hữu cơ tan trong nƣớc bằng phƣơng pháp sắc ký giấy
.....................................................................................................................................102
4.7.3. Xác định hàm lƣợng nitrite, nitrate trong thực phẩm....................................105
4.7.4. Xác định chất bảo quản sorbic, benzoic bằng phƣơng pháp sắc ký lỏng cao áp
.....................................................................................................................................108
4.8. Phân tích một số chất độc trong thực phẩm .........................................................110
4.8.1. Xác định hàn the bằng phƣơng pháp bán định lƣợng ...................................110
4.8.2. Xác định aflatoxin.........................................................................................113
4.8.3. Xác định dƣ lƣợng hóa chất bảo vệ thực vật nhóm clo hữu cơ bằng phƣơng
pháp sắc ký khí (GC-ECD)..........................................................................................116
PHỤ LỤC ....................................................................................................................119
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 126

5. 6
BẢNG VIẾT TẮT
AOAC Hiệp hội các nhà hóa học phân tích chính thống
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
AAS Phƣơng pháp phổ hấp thu nguyên tử
ICP Quang phổ phát xạ plasma
SPE Chiết pha rắn
UV - VIS Tử ngoại – khả kiến
HCL Đèn catot rỗng
EDL Đèn phóng điện không điện cực
LC Sắc ký lỏng
HPLC Sắc ký lỏng hiệu năng cao (sắc ký lỏng cao áp)
LCMS Sắc ký lỏng ghép khối phổ
GC Sắc ký khí
GCMS Sắc ký khí ghép khối phổ
DAD Detector chuỗi diod
PDA Detector quét phổ
RF Detector huỳnh quang
GLC Sắc ký khí - lỏng
GSC Sắc ký khí - rắn
TCD Detector dẫn nhiệt
FID Detector ion hóa ngọn lửa
NPD Detector nitơ phospho
ECD Detector cộng kết điện tử

6. 7
Chƣơng 1 ĐẠI CƢƠNG VỀ PHÂN TÍCH THỰC PHẨM
1.1. Khái niệm phân tích thực phẩm
Phân tích thực phẩm là việc sử dụng các phƣơng pháp phân tích lý học, hóa học,
hóa lý, vi sinh vật để xác định các chỉ tiêu hóa lý, vi sinh vật, cảm quan của sản phẩm
nhằm xác định một loại thực phẩm nào đó có đạt hay không đạt tiêu chuẩn qui định.
Trong nội dung cuốn giáo trình này chỉ trình bày các phƣơng pháp phân tích hóa
học và lý học để xác định một số chỉ tiêu hóa lý của thực phẩm.
1.2. Mục đích phân tích thực phẩm
Phân tích thực phẩm nhằm mục đích kiểm tra, đánh giá một loại thực phẩm nào
đó có đáp ứng các tiêu chuẩn về phẩm chất và thành phần dinh dƣỡng theo đúng qui
định.
Phân tích thực phẩm nhằm kiểm soát chất lƣợng sản phẩm trong hoạt động sản
xuất, đảm bảo tính đồng nhất, tính an toàn về các chỉ tiêu chất lƣợng của sản phẩm;
kiểm soát sự lãng phí nếu có trong quá trình sản xuất. Mặt khác phân tích thực phẩm
nhằm tạo cơ sở để nghiên cứu phát triển sản phẩm mới.
Phân tích thực phẩm nhằm cung cấp số liệu về chất lƣợng thực phẩm để đƣa ra
những nhận định khách quan phục vụ cho công tác quản lý nhà nƣớc về an toàn vệ
sinh thực phẩm. Đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm chính là bảo vệ quyền lợi và sức
khỏe ngƣời tiêu dùng.
1.3. Phân loại phƣơng pháp phân tích trong thực phẩm
Phân tích định tính là phƣơng pháp cho phép nhận biết các chất, cấu trúc, thành
phần có trong mẫu phân tích thực phẩm nhờ vào các thiết bị phân tích hay các phản
ứng hóa học đặc trƣng đối với chất cần xác định.
Phân tích định lƣợng là phƣơng pháp cho phép xác định số lƣợng, giá trị của đối
tƣợng có trong mẫu, đƣợc biểu di n giá trị %, mg/kg, mg/l, μg/kg, μg/l…
1.4. Các kỹ thuật phân tích ứng dụng trong thực phẩm
 Phân tích hóa học cổ điển: phân tích trọng lƣợng và chuẩn độ thể tích
 Phân tích công cụ: phân tích điện hóa, phân tích sắc ký, phân tích quang phổ
1.5. Lựa chọn phƣơng pháp phân tích
Lựa chọn các phƣơng pháp phân tích dựa vào các yếu tố:
 Có tính tiên tiến: Thể hiện ở độ đúng, độ chính xác, tính chọn lọc, tính đặc trƣng.
 Có tính thực tế: Phƣơng pháp thử đƣa ra phải phù hợp với điều kiện thực tế, có
tính khả thi cao (phù hợp trang thiết bị, máy, kỹ thuật, hóa chất, thuốc thử, trình
độ con ngƣời…).
 Có tính kinh tế: Phƣơng pháp thử đƣa ra ít tốn kém mà vẫn đáp ứng các nêu cầu
nêu trên.
 Có tính an toàn cao: An toàn lao động và bảo vệ sức khỏe (ít dùng hóa chất độc
hại, tránh đƣợc các thao tác kỹ thuật phức tạp, nguy hiểm…).
Phân tích thực phẩm sử dụng các phƣơng pháp chính thức nhƣ AOAC
(Association of Officical Analytical Chemists), tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) hoặc các

7. 8
phƣơng pháp mới từ các tạp chí khoa học sau khi đã đƣợc phòng kiểm nghiệm thẩm
định phƣơng pháp phân tích.
1.6. Lấy mẫu và xử lý mẫu trong phân tích thực phẩm
Lấy mẫu là khâu quan trọng trong việc đánh giá chất lƣợng của lô sản phẩm, nó
đòi hỏi phải hết sức thận trọng, bởi vì mẫu phản ánh chính xác mọi đặc điểm chất
lƣợng và phải đặc trƣng cho thành phần trung bình của lô sản phẩm. Lấy mẫu không
đúng phƣơng pháp, kết quả phân tích mẫu thử sẽ không phản ánh đúng đặc tính của lô
sản phẩm, từ đó dẫn đến việc đánh giá không đúng chất lƣợng lô sản phẩm đó.
1.6.1. Các khái niệm
Lấy mẫu thực phẩm: là các thao tác kỹ thuật nhằm thu đƣợc một lƣợng thực
phẩm nhất định đại diện và đồng nhất phục vụ cho việc phân tích, đánh giá chất lƣợng,
vệ sinh an toàn thực phẩm.
Lô sản phẩm thực phẩm: là một số lƣợng xác định của một loại sản phẩm cùng
tên, chất lƣợng, nguyên liệu, thời hạn sử dụng và đƣợc sản xuất tại cùng một cơ sở.
Lô hàng đồng nhất: là lô hàng bao gồm những sản phẩm có cùng tên gọi, cùng
một loại phẩm chất và khối lƣợng, đựng trong cùng một kiểu bao bì, cùng kích thƣớc,
sản xuất trong cùng một ngày hay nhiều ngày (tùy theo thỏa thuận của ngƣời có hàng
và ngƣời lấy mẫu) theo cùng một qui trình công nghệ sản xuất.
Mẫu ban đầu (mẫu riêng): là lƣợng mẫu lấy ra từ vị trí định cỡ ban đầu của lô sản
phẩm (bao gói, kiện thùng) đã đƣợc chỉ định lấy mẫu
Mẫu chung: là tập hợp tất cả các mẫu riêng.
Mẫu đại diện: là lƣợng mẫu đƣợc lấy ra từ mẫu chung dùng để đánh giá chất
lƣợng của lô sản phẩm. Mẫu đại diện đƣợc chia thành 3 phần:
 Mẫu kiểm nghiệm: là mẫu chung dùng để kiểm nghiệm, đánh giá các chỉ tiêu
tại phòng kiểm nghiệm.
 Mẫu lƣu: là mẫu có cùng đặc tính của mẫu kiểm nghiệm và đƣợc lƣu tại cơ sở
kiểm nghiệm, cơ sở đƣợc lấy mẫu
1.6.2. Các qui định về lấy mẫu
1.6.2.1. Đối tƣợng lấy mẫu
Với hệ thống tự kiểm tra của nhà sản xuất: nguyên liệu thực phẩm, bao bì đóng
gói, sản phẩm trung gian, bán thành phẩm, thành phẩm.
Với hệ thống quản lý nhà nƣớc: thực phẩm và các nguyên liệu thực phẩm đang
trong quá trình lƣu thông hoặc tồn trữ trong kho.
1.6.2.2. Ngƣời lấy mẫu
Đối với cơ sở sản xuất: cán bộ chuyên môn của phòng kiểm tra chất lƣợng sản
phẩm tiến hành lấy mẫu có sự chứng kiến của đại diện bộ phận sản xuất.
Việc lấy mẫu đƣợc tiến hành bởi các thanh tra viên, cán bộ lấy mẫu có chuyên
môn có chứng chỉ lấy mẫu do cơ quan có thẩm quyền cấp.

8. 9
Phải tiến hành lập biên bản lấy mẫu, biên bản bàn giao mẫu và dán tem niêm
phong theo mẫu đƣợc qui định, phải chuẩn bị đầy đủ thủ tục, dụng cụ, thiết bị lấy mẫu
và bảo quản mẫu.
Thực hiện đúng các qui trình kỹ thuật đảm bảo tính khách quan, trung thực trong
quá trình lấy mẫu, vận chuyển và bàn giao mẫu cho đơn vị kiểm nghiệm.
1.6.2.3. Các yêu cầu về lấy mẫu
Mẫu thực phẩm phải đại diện cho cả lô hàng đồng nhất. Trƣớc khi lấy mẫu phải
xem xét lô hàng có đồng nhất không và kiểm tra tình trạng bao bì của lô hàng đó.
Mẫu hàng lấy đƣa đi kiểm nghiệm phải là mẫu trung bình, nghĩa là sau khi chia
thành lô hàng đồng nhất, mẫu sẽ lấy đều ở các góc, ở phía trên, phía dƣới, giữa lô hàng
và trộn đều.
Đối với thực phẩm lỏng nhƣ nƣớc chấm, nƣớc mắm, dầu ăn, thƣờng đựng trong
các bể và thùng to, dùng ống cao su sạch, khô cắm vào các vị trí trên, dƣới, giữa cạnh
bể hay thùng để lấy mẫu hoặc khuấy kỹ cho đều trƣớc khi lấy mẫu.
Đối với các thực phẩm rắn nhƣ gạo, chè, thuốc lá thì lấy ở trên, dƣới, giữa các
bao hoặc các đống ở vị trí trong lô hàng đồng nhất.
Đối với các thực phẩm đóng gói dƣới dạng đơn vị nhƣ hộp, chai, lọ mẫu lấy giữ
nguyên bao bì.
Phƣơng pháp lấy mẫu cụ thể đƣợc qui định trong các tiêu chuẩn Việt Nam đối
với từng loại, nhóm thực phẩm.
Tỷ lệ lấy mẫu từ 0,5 đến 1% tùy theo số lƣợng nhƣng mỗi lần lấy không ít hơn
lƣợng cần thiết để gửi mẫu và kiểm nghiệm (Xem phụ lục I)
Lƣợng mẫu tối thiểu là lƣợng mẫu đủ để kiểm nghiệm một chỉ tiêu của sản phẩm.
Tùy thuộc vào mục đích kiểm tra lƣợng mẫu lấy có thể đƣợc tăng hay giảm phù hợp
với yêu cầu kiểm tra.
Trong trƣờng hợp không đủ để lƣu mẫu, mọi thay đổi cần ghi rõ trong biên bản
lấy mẫu và biên bản bàn giao mẫu.
Quá trình lấy mẫu phải đƣợc giám sát và ghi chép đầy đủ. Tất cả các dấu hiệu
không đồng nhất, hƣ hỏng của sản phẩm và bao bì bảo quản đều phải ghi chép lại.
Sau khi lấy mẫu phải lắc kỹ nếu là thực phẩm lỏng, trộn đều nếu thực phẩm rắn
rồi chia thành mẫu thử trung bình để gửi đi kiểm nghiệm hóa lý, cảm quan, vi sinh vật.
Sau khi kết thúc quá trình lấy mẫu, mẫu kiểm nghiệm phải đƣợc bàn giao ngay
cho đơn vị kiểm nghiệm trong thời gian sớm nhất.
Lưu ý:
 Điều kiện bảo quản trong suốt quá trình lấy mẫu, vận chuyển, bàn giao và lƣu
mẫu phải phù hợp với các yêu cầu về bảo quản do nhà sản xuất công bố.
 Thời gian lƣu mẫu đối với mẫu lƣu và mẫu kiểm nghiệm căn cứ vào tình hình
thực tế của đặc tính yêu cầu bảo quản mẫu.

9. 10
1.6.3. Kỹ thuật lấy mẫu
1.6.3.1. Lấy mẫu ngẫu nhiên đơn giản
Thƣờng áp dụng khi lấy mẫu trong kho, trong một tập hợp ta lấy ra một lƣợng
mẫu bất kì. Địa điểm bất kì đó thƣờng dựa vào bảng ngẫu nhiên.
Ví dụ trong kho có 10000 sản phẩm xếp theo một trật tự nhất định có thể xác
định đƣợc vị trí từ 1 đến 10000 theo một qui luật nào đấy. Ta cần lấy ra 200 mẫu sản
phẩm, vậy lấy các sản phẩm ở vị trí nào? Hãy dùng bảng số liệu ngẫu nhiên (bảng 1.1).
Từ một vị trí bất kì trong bảng ngẫu nhiên ta chọn một số có 4 chữ số, số đó là mẫu số
1 cần lấy. Lần lƣợt dóng sang phải (hoặc sang trái, lên trên, xuống dƣới) ghi lại các
con số có 4 chữ số tiếp theo cho đủ 200 số nhƣ vậy. Giá trị của 200 con số vừa ghi
đƣợc chính là vị trí của 200 mẫu cần lấy trong tập hợp 10000 sản phẩm.
Theo cách lấy mẫu ngẫu nhiên đơn gian này, mẫu sẽ đại diện khá chặt cho lô
hàng nên ta có độ chính xác cao nhƣng thứ tự lấy mẫu không theo một trật tự nào nên
lấy mẫu khá vất vả, đôi khi không thực hiện đƣợc.
Bảng 1.1. Bảng số ngẫu nhiên (trích)
1.6.3.2. Lấy mẫu ngẫu nhiên hệ thống
Thƣờng áp dụng cho các dây chuyền sản xuất liên tục hoặc trong thời gian
chuyển hàng vào bể chứa. Kỹ thuật nêu lên cách lấy mẫu sản phẩm theo chu kì thời

10. 11
gian sản xuất hoặc thứ tự sản phẩm đƣợc sản xuất ra trên dây chuyền đó. Thông
thƣờng ngƣời ta lấy các sản phẩm sản xuất ra cách đều đặn nhau một giá trị K nào đó
gọi là khoảng lấy mẫu. Khoảng lấy mẫu phụ thuộc vào độ lớn của cỡ lô (N) và độ lớn
của cỡ mẫu (n). Một cách tổng quát, khoảng lấy mẫu đƣợc tính theo công thức dƣới
đây và mẫu đầu tiên nằm một cách ngẫu nhiên giữa 1 và K
N: là tổng số sản phẩm trong lô
n: là số mẫu cần lấy ra
Ví dụ trong một ca sản xuất sẽ đóng đƣợc 10000 lon bia liên tục. Để kiểm tra
chất lƣợng sản phẩm của ca đó ngƣời ta cần lấy ra 200 lon làm mẫu. Khoảng lấy mẫu
sẽ là: K= 10000 / 200 = 50.
Có nghĩa là cứ cách 50 hộp trong dây chuyền đóng lon liên tục ta lại lấy 1 lon
mẫu. Nhƣng lon mẫu đầu tiên sẽ là lon thứ mấy trong dây chuyền? Ta chọn ngẫu nhiên
một số có 2 chữ số nằm trong khoảng 00 đến 50, để đảm bảo rằng trong 50 lon bia đầu
tiên ta có một lon làm mẫu. Số thứ tự đó trong dây chuyền sẽ là mẫu số 1. Những mẫu
tiếp đƣợc nhận các giá trị liên tục trong dãy số tự nhiên với công sai bằng 50 (khoảng
lấy mẫu).
Giả sử:
 mẫu đầu tiên là lon thứ 33 trong dây chuyền thì
 mẫu thứ 2 là lon thứ 33+50= 83 trong dây chuyền
 mẫu thứ 3 là lon thứ 83+50= 133 trong dây chuyền
 mẫu thứ 4 là lon thứ 133+50= 183 trong dây chuyền…
1.6.3.3. Lấy mẫu nhiều mức
Ngƣời ta sử dụng phƣơng pháp này khi nào sản phẩm bảo quản trong kho đƣợc
xếp xắp trên các giá, trong thùng, trong hộp. Kỹ thuật lấy mẫu lúc này là phân chia lô
hàng trong kho thành nhiều mức.
 Mức thứ 1: các giá
 Mức thứ 2: các thùng
 Mức thứ 3: các hộp…
Nguyên lý lấy mẫu nhƣ sau:
 Lấy ngẫu nhiên một số đơn vị ở mức thứ nhất
 Tiếp theo trong số các đơn vị ở mức thứ nhất đã chọn đƣợc ta lấy ngẫu nhiên
một số đơn vị ở mức thứ 2.
 Cuối cùng ta chọn ngẫu nhiên các mẫu ở mức thứ 3 từ số các đơn vị ở mức thứ
2 đã đƣợc chọn.
Việc lấy mẫu nhƣ vậy gọi là lấy mẫu theo mức giảm dần. Đặc điểm của lấy mẫu
nhiều mức là đơn giản hơn nhƣng kém chính xác hơn so với lấy mẫu ngẫu nhiên đơn
giản.

11. 12
Sau khi lấy đƣợc mẫu đại diện theo các phƣơng pháp trên đây, đối với các chỉ
tiêu nguy hiểm nhƣ độc tố (trừ vi sinh vật) ta mang đấu trộn các mẫu với nhau để tạo
nên một hỗn hợp và lấy một phần đi phân tích. Còn đối với các chỉ tiêu vật lý và hóa
học khác ta phải phân tích 100% số mẫu lấy đƣợc để đi đến kết luận cho lô hàng.
1.6.4. Gửi mẫu và nhận mẫu
1.6.4.1. Gửi mẫu
Chia mẫu thử trung bình thành 3 phần bằng nhau tiến hành bao gói, bảo quản
theo đúng qui định của từng loại sản phẩm không đƣợc làm cho tính chất các chỉ tiêu
cần xác định bị thay đổi.
Trong đó hai phần đƣợc gửi ngay đến phòng kiểm nghiệm theo phiếu ghi nội
dung sau:
 Tên cơ quan chủ quản của cơ sở sản xuất
 Tên cơ sở sản xuất
 Tên và loại sản phẩm
 Số liệu và khối lƣợng của lô hàng
 Khối lƣợng mẫu gửi đến kiểm tra
 Ngày tháng năm lấy mẫu
 Lý do lấy mẫu
 Yêu cầu kiểm tra các chỉ tiêu gì
 Họ tên chức vụ ngƣời lấy mẫu
Trong hai phần mẫu gửi đến kiểm nghiệm thì một phần đem kiểm nghiệm còn
một phần lƣu lại phòng kiểm nghiệm. Phần mẫu thử còn lại đƣợc giử lại cơ sở làm đối
chứng khi có khiếu nại. Thời gian lƣu mẫu không đƣợc quá thời gian bảo hành cho
từng loại sản phẩm.
Lưu ý: Dụng cụ đựng mẫu thử có thể là bao bì ban đầu của sản phẩm hoặc đóng
gói trong các dụng cụ không đƣợc làm ảnh hƣởng đến sản phẩm (chai, lọ thuỷ tinh
sạch có nút nhám)
Trƣờng hợp mẫu gửi đi xa kiểm nghiệm hoặc có nghi vấn, tranh chấp phải đóng
gói kỷ, phía ngoài gián niêm phong có đóng dấu tránh trƣờng hợp bị đánh tráo.
Thực phẩm để bị hƣ hỏng phải gửi mẫu nhanh đến nơi kiểm nghịêm trong thời
gian thực phẩm còn tốt.
1.6.4.2. Nhận mẫu
Mẫu trung bình khi gửi đến phòng kiểm nghiệm cần tiến hành những trình tự sau:
 Kiểm tra xem bao bì có hợp lý không
 Kiểm tra lại phiếu gửi kiểm nghiệm, biên bản lấy mẫu nhãn dán, xác định
loại thực phẩm
 Xác định yêu cầu kiểm nghiệm
 Tiến hành kiểm nghiệm (trƣờng hợp có nhiều mẫu thì ngay lập tức bảo
quản mẫu)
 Mẫu gửi đến không phù hợp thì không đƣợc nhận mẫu để phân tích.

12. 13
1.6.5. Xử lý mẫu
Xử lý mẫu là khâu đầu tiên nhƣng rất quan trọng trong phân tích mẫu. Nó thƣờng
là nguồn sai số lớn cho kết quả, thậm chí quyết định sự thành công của phƣơng pháp
phân tích.
Một số ít trƣờng hợp mẫu phân tích có thể ở trạng thái rắn, nhƣng đa số trong các
trƣờng hợp đòi hỏi phải hòa tan để chuyển mẫu rắn thành dung dịch có nồng độ xác
định. Cũng có vài trƣờng hợp, dù mẫu đã ở trạng thái lỏng, cũng cần phải xử lý mẫu
trƣớc khi tiến hành phân tích, chẳng hạn nhƣ phải xử lý mẫu nƣớc trƣớc khi phân tích
hàm lƣợng kim loại nặng bằng kỹ thuật AAS, ICP…
Việc hòa tan - xử lý mẫu phải tuân thủ các yêu cầu cụ thể sau đây:
 Không làm mất mẫu trong quá trình hòa tan.
 Không đƣa thêm quá nhiều cấu tử lạ vào dung dịch mẫu vì sẽ gây bất lợi cho
quá trình phân tích.
Có thể chia kỹ thuật xử lý mẫu thành hai nhóm:
1.6.5.1. Nhóm hòa tan phân hủy mẫu
Dùng các tác nhân hóa học có thể kết hợp với tác nhân lý học chuyển mẫu có
thành phần phức tạp thành dạng đơn giản hơn tạo điều kiện thuận lợi cho phân tích. Để
hiệu quả và ít tốn thời gian, trƣớc khi hòa tan mẫu nên tra cứu tài liệu và lƣu ý khảo sát
các yếu tố có liên quan đến bản chất của mẫu (quan trọng nhất là độ tan trong các dung
môi khác nhau), về thành phần định tính và định lƣợng của mẫu, các phƣơng pháp dự
định sẽ dùng để tiến hành phân tích… từ những yếu tố đã khảo sát, chọn dung môi,
hóa chất và điều kiện thích hợp nhất để hòa tan mẫu.
Việc chọn dung môi và hóa chất hòa tan mẫu thƣờng đƣợc tiến hành theo thứ tự
sau đây: nƣớc cất → acid mạnh → base mạnh → chất oxi hóa mạnh
Ví dụ:
Dùng nƣớc cất hòa tan các muối d tan nhƣ nitrate; halogenure; sulfate; đƣờng…
Dùng acid mạnh kết hợp với nhiệt độ cao để hòa tan mẫu, chuyển mẫu phân tích
thành dạng dung dịch.
Dùng các chất oxy hóa và nhiệt độ cao để phân hủy các chất hữu cơ, vô cơ hóa
mẫu để phân tích kim loại, phân tích nitơ tổng…
Dùng dung môi hữu cơ để hòa tan một số chất: xác định aflatoxin, xác định chỉ
số acid dầu mỡ động thực vật…
1.6.5.2. Nhóm tách pha
Dùng các kỹ thuật chƣng cất, kết tủa, chiết để loại các chất cản trở hoặc tách các
chất phân tích ra khỏi mẫu.
 Chƣng cất: Dùng kỹ thuật cất để tách các thành phần nếu hệ số phân bố giữa
cá pha của chúng khác nhau nhiều.
Bảng 1.2. Tách một số chất phân tích bằng kỹ thuật chƣng cất
Mẫu phân tích Chất phân Xử lý mẫu Chất thu Cách thu

13. 14
tích nhận mẫu
Bia, rƣợu Etanol Đuổi CO2,
chƣng cất
Etanol
Mẫu thực phẩm chứa nitơ Nitơ tổng
số
Vô cơ hóa,
thêm
NaOH
NH3 Dung dịch
acid H3BO3
Rƣợu vang, các sản phẩm
trong quá trình chế biến có sử
dụng sunfit
sulfit Acid hóa SO2
SO2 +
NaOH
 Kết tủa: là kỹ thuật tách các chất ra khỏi mẫu để phân tích định lƣợng.
Ví dụ: Kết tủa protein bằng acid tricloacetic, kết tủa bằng dung môi hữu cơ
(metanol, etanol, acetonitril)
 Chiết lỏng lỏng: Chiết xuất là kỹ thuật đƣợc dùng rất phổ biến để chuyển chất
phân tích hòa tan trong dung môi sang một dung môi thứ hai không hòa tan
trong dung môi thứ nhất. Ví dụ: Chiết Soxhlet, chiết phẩm màu thực phẩm
bằng các dung môi n-hexcan, aceton.
 Chiết pha rắn (Solid phase extraction SPE): Tách chất phân tích từ mẫu bằng
một chất rắn, sau đó rửa giải bằng dung môi thích hợp.
Lưu ý: Mẫu càng mịn quá trình hòa tan càng d . Do đó, trƣớc khi xử lý mẫu, mẫu
thực phẩm phải đƣợc nghiền mịn và đồng nhất.
 Trường hợp thực phẩm đồng nhất đặc hoặc lỏng:
+ Trƣờng hợp thực phẩm là một khối to đồng nhất, lấy một phần mẫu, cắt thái
nhỏ, tán nhuy n (thực phẩm đặc) hoặc khuấy đều (thực phẩm lỏng) để riêng
vào lọ kín.
+ Thực phẩm nhƣ thóc, gạo, bột phải trộn kỹ, xay nhuy n cho vào lọ nút nhám
để phân tích dần. Khi cần lấy mẫu để phân tích phải trộn lại đều và kỹ.
 Thực phẩm đặc không đồng nhất: Lấy phần đại diện của mẫu rồi cắt nhỏ tán
nghiền nhuy n.
 Thực phẩm đặc lẫn lỏng không đồng nhất:
+ Phần đặc lỏng nhƣ nƣớc sốt có thể gạn bớt chất lỏng vào cốc thủy tinh, phần
đặc vào chén sứ tán nhuy n phần đặc, trộn lại và đồng nhất mẫu. Cho vào lọ
hoặc hộp đậy kín. Nếu không tách riêng đƣợc thì cho tất cả tán nhuy n đồng
nhất,
+ Phần lỏng và phần đặc riêng biệt nhau: kiểm nghiệm chất lỏng và đặc riêng
biệt.
+ Trƣờng hợp kiểm nghiệm cho các chất có khả năng trao đổi và hòa tan trong
chất lỏng thì chỉ có thể kiểm nghiệm chất lỏng nhƣng phải sau thời gian tối
thiểu 30 ngày kể từ ngày sản xuất.

14. 15
1.7. Xử lý số liệu phân tích bằng phƣơng pháp thống kê trong phân tích thực
phẩm
1.7.1. Giá trị trung bình
Trung bình ( ̅) (mean, arithmetic mean, average): là đại lƣợng dùng để chỉ giá trị
đạt đƣợc khi chia tổng các kết quả thí nghiệm lặp lại cho số thí nghiệm lặp lại.
Giả sử có tập số liệu thí nghiệm lặp lại x1, x2,… xn thì giá trị trung bình số học
của tập số liệu gồm n thí nghiệm lặp lại là:
̅
∑
Giá trị trung bình có tính chất sau:
Tổng độ lệch giữa giá trị riêng rẽ và giá trị trung bình bằng không.
∑( ̅)
Tổng các bình phƣơng độ lệch nhỏ hơn tổng bình phƣơng của bất cứ độ lệch nào
giữa giá trị đơn lẻ và giá trị a nào đó không phải giá trị trung bình.
∑( ̅) ∑( ) với a ̅
1.7.2. Phƣơng sai (variance)
Phƣơng sai (2
và s2
) là giá trị trung bình của tổng bình phƣơng sự sai khác giữa các
giá trị riêng rẽ trong tập số liệu so với giá trị trung bình. Phƣơng sai không cùng thứ
nguyên với các đại lƣợng đo.
Nếu tập số liệu lớn thì:
∑ ( ̅)
Nếu tập số liệu nhỏ (n  30) thì:
∑ ( ̅)
Nếu phƣơng sai càng lớn thì độ tản mạn của các giá trị đo lặp lại càng lớn hay độ
lặp lại kém.
1.7.3. Độ lêch chuẩn (standard deviation)
Độ lệch chuẩn là một đại lƣợng thống kê mô tả dùng để đo mức độ phân tán của
một tập dữ liệu đã đƣợc lập thành bảng tần số. Có thể tính ra độ lệch chuẩn bằng cách
lấy căn bậc hai của phƣơng sai. Khi hai tập dữ liệu có cùng giá trị trung bình cộng, tập
nào có độ lệch chuẩn lớn hơn là tập có dữ liệu biến thiên nhiều hơn. Trong trƣờng hợp
hai tập dữ liệu có giá trị trung bình cộng không bằng nhau, thì việc so sánh độ lệch
chuẩn của chúng không có ý nghĩa. Độ lệch chuẩn còn đƣợc sử dụng khi tính sai số
chuẩn. Khi lấy độ lệch chuẩn chia cho căn bậc hai của số lƣợng quan sát trong tập dữ
liệu, sẽ có giá trị của sai số chuẩn.

15. 16
√
∑ ( ̅)
với n  30, f=n-1 là số bậc tự do.
1.7.4. Ƣ c lƣợng khoảng tin cậy c a k t quả phân tích
Khoảng tin cậy của đại lƣợng đo là giá trị thực biểu thị khoảng tồn tại giá trị
trung bình hay còn gọi là khoảng bất ổn của số liệu thực nghiệm trung bình.
Khi tiến hành thí nghiệm nhiều lần thu đƣợc các kết quả lệch nhau, nhiệm vụ của
ngƣời phân tích là ƣớc lƣợng đƣợc khoảng tin cậy và biểu di n kết quả thu đƣợc với
một xác xuất tin cậy
Khi đó giới hạn tin cậy đƣợc tính theo công thức sau:
̅
√
n: là số lần thí nghiệm lặp lại.
s hay SD: là độ lệch chuẩn
tP;f: là hệ số student, tra bảng, với P là xác xuất tin cậy, f=n-1 là số bậc tự do
Chuẩn t đƣợc dùng để tính khoảng tin cậy của số liệu thực nghiệm, so sánh giá trị
trung bình thực nghiệm và giá trị thật, so sánh 2 giá trị trung bình hoặc tính độ không
đảm bảo đo của độ lệch chuẩn mẫu khi số mẫu nhỏ.
Giá trị t đƣợc tra trong bảng phân bố student hai phía với độ tin cậy thống kê
95% và bậc tự do f= n-1 (xem bảng 1.4)
Bảng 1.3. Bảng hệ số phân phối student
Bậc tự do Mức tin cậy (xác suất bắt gặp P)
f=n-1 50% 80% 90% 95% 99%
1 1.000 3.078 6.314 12.706 63.657
2 0.816 1.886 2.920 4.303 9.925
3 0.765 1.638 2.353 3.182 5.841
4 0.741 1.533 2.132 2.776 4.604
5 0.727 1.476 2.015 2.571 4.032
6 0.718 1.440 1.943 2.447 3.707
7 0.711 1.415 1.895 2.365 3.500
8 0.706 1.397 1.860 2.306 3.355

16. 17
9 0.703 1.383 1.833 2.262 3.250
10 0.700 1.372 1.812 2.228 3.169
1.7.5. Các ví dụ
Ví dụ 1: Hàm lƣợng % cacbohydrat trong mẫu thực phẩm sau 5 lần xác định là
12,6; 11,9; 13,0; 12,7 và 12,5. Tính giá trị trung bình, phƣơng sai, độ lêch chuẩn và
hãy biểu di n kết quả với xác suất là 95%.
Xtb = (12,6+11,9+13+12,7+12,5) : 5 = 12,54%
s2
= 0,1296
s = 0,36
Nếu lấy với xác suất P = 95% thì hàm lƣợng thực của cacbohydrat nằm trong
khoảng tin cậy:
12,54% - 0,50% < M < 12,54% + 0,50%
hay kết quả nằm trong khoảng từ 12,04% đến 13,04% với xác xuất tin cậy là 95%
Ví dụ 2: Xác định hàm lƣợng đạm trong mẫu thức ăn 4 lần lặp lại thu đƣợc các
kết quả sau: 12,5%; 12,7%; 13,1 % và 12,4 %. Tính giá trị trung bình, phƣơng sai, độ
lêch chuẩn, khoảng tin cậy và biểu di n kết quả với xác suất là 95%.(Sinh viên tự giải).
. 0,36
2,776 0,5
5
p ft S
n

    

17. 18
Chƣơng 2 PHÂN TÍCH HÓA HỌC CỔ ĐIỂN
2.1. Phân tích trọng lƣợng
2.1.1. Gi i thiệu chung về phƣơng pháp phân tích trọng lƣợng
Phân tích trọng lƣợng là phƣơng pháp dựa trên cơ sở xác định khối lƣợng của
chất cần phân tích đã đƣợc tách ra khỏi các chất khác (có cùng trong mẫu thử) dƣới
dạng tinh khiết.
Ví dụ: Khi phân tích ion Fe3+
trong dung dịch, làm kết tủa nó dƣới dạng Fe(OH)3
bằng dung dịch NH4OH. Lọc kết tủa và rửa sạch. Nung kết tủa ở 1000o
C đến khối
lƣợng không đổi, nhằm chuyển kết tủa thành Fe2O3. Để nguội mẫu nung đến nhiệt độ
phòng, rồi cân khối lƣợng của nó bằng cân phân tích. Từ khối lƣợng cân tính ra khối
lƣợng ion Fe3+
.
Một số ƣu điểm và nhƣợc điểm của phƣơng pháp phân tích trọng lƣợng:
 Xác định độ chính xác cao đạt tới 0,01 – 0,005 % vƣợt xa độ chính xác của
chuẩn độ
 Xác định đƣợc nhiều kim loại (cation) và các á kim (anion), các thành phần của
hợp kim, quặng, silicat...
 Đơn giản về nguyên tắc, dụng cụ phân tích thông thƣờng.
 Độ đúng và độ lặp lại tốt (nếu cẩn thận)
 Kéo dài thời gian, không kinh tế nhƣ tiêu hao điện năng
2.1.2. Các phƣơng pháp phân tích trọng lƣợng
Có thể chia phƣơng pháp phân tích trọng lƣợng thành 3 phƣơng pháp: phƣơng
pháp tách, phƣơng pháp kết tủa và phƣơng pháp bay hơi.
2.1.2.1. Phƣơng pháp tách
Cấu tử cần xác định đƣợc tách ra dƣới dạng tự do, rửa sạch, làm khô và đƣợc cân
trên cân phân tích.
Ngƣời ta thƣờng sử dụng phƣơng pháp tách để tách các kim loại trong hỗn hợp
của nó. Ví dụ: Để xác định vàng trong hỗn hợp vàng – đồng, ngƣời ta hòa tan hỗn hợp
vào nƣớc cƣờng thủy (hỗn hợp acid HNO3 đặc và acid HCl đặc). Dung dịch thu đƣợc
cho tác dụng với H2O2, ion Au3+
sẽ bị khử đến trạng thái tự do và đƣợc tách ra khỏi
hỗn hợp, còn ion Cu2+
không phản ứng.
2Au3+
+ 6H2O2 2Au + 6H+
+ 3O2
Phƣơng pháp tách dùng để xác định trọng lƣợng tro: mẫu rắn đƣợc đốt cháy và
nung đến khối lƣợng không đổi. Tro thu đƣợc đem cân. Dựa vào trọng lƣợng của tro
ngƣời ta tính hàm lƣợng phần trăm của nó trong mẫu đã cho.
Ngoài ra, ngƣời ta còn sử dụng phƣơng pháp điện trọng lƣợng để tách các chất có
trong dung dịch: chất cần xác định đƣợc dòng điện tách ra và bám trên một điện cực
bằng Pt. Dựa vào khối lƣợng tăng của thanh Pt, ngƣời ta suy ra hàm lƣợng.
Phƣơng pháp tách dùng để xác định hàm lƣợng chất béo tự do trong thực phẩm
thƣờng sử dụng các phƣơng pháp nhƣ phƣơng pháp Soxhlet, Adam Rozơ. Chất béo
đƣợc tách ra khỏi thực phẩm bằng cách hòa tan chất béo vào dung môi thích hợp. Đuổi

18. 19
dung môi, thu đƣợc chất béo tự do, từ đó xác định đƣợc hàm lƣợng chất béo trong thực
phẩm.
2.1.2.2. Phƣơng pháp kết tủa
Sự tách trực tiếp chất cần xác định hoặc các thành phần của nó ra khỏi sản phẩm
dƣới dạng tinh khiết hóa học gặp nhiều khó khăn, đôi khi không thực hiện đƣợc, do
vậy cần sử dụng phƣơng pháp kết tủa để tách chất cần xác định.
Kết tủa định luợng cấu tử cần xác định bằng các phƣơng pháp hóa học dƣới
dạng hợp chất ít tan có thành phần xác định nghiêm ngặt. Kết tủa tách ra đƣợc rửa, sấy
hay đem nung và đƣợc cân trên cân phân tích. Quá trình nung có thể gây ra sự biến đổi
về mặt hóa học của tủa vì vậy trong phân tích ngƣời ta phân biệt dạng kết tủa và dạng
cân.
Cần phân biệt dạng kết tủa và dạng cân. Dạng kết tủa là dạng tạo thành khi cho
chất phân tích tác dụng với thuốc thử thích hợp. Dạng cân là dạng tạo thành sau khi
đƣợc xử lý bằng nhiệt (sấy và nung) đƣợc cân để xác định hàm lƣợng. Dạng cân cũng
có thể là dạng kết tủa.
Ví dụ: Khi xác định ion SO4
2-
trong nƣớc bằng phƣơng pháp trọng lƣợng, kết tủa
chúng bằng ion Ba2+
SO4
2-
+ Ba2+
= BaSO4 ↓
chất cần xác định dạng kết tủa dạng cân
Trong một số trƣờng hợp dạng cân và dạng kết tủa khác nhau
2Fe3+
+ OH-
→ Fe(OH)3 ↓ → Fe2O3
chất cần xác định dạng kết tủa dạng cân
2.1.2.3. Phƣơng pháp bay hơi
Chƣng cất định lƣợng cấu tử cần xác định dƣới dạng hợp chất bay hơi. Phần cần
tách ra bằng cách đốt nóng mẫu phân tích hoặc bằng tác dụng của thuốc thử thích hợp
làm giải phóng ra sản phẩm bay hơi. Có phƣơng pháp trực tiếp và gián tiếp.
Phƣơng pháp trực tiếp: Cấu tử cần phân tích đƣợc bay hơi sau đó hấp thu vào
chất hấp thu phù hợp, dựa vào sự tăng khối lƣợng chất hấp thu ngƣời ta tính đƣợc
lƣợng cấu tử cần xác định.
Ví dụ: Chƣng cất cồn trong bia, rƣợu. Nhiệt độ bay hơi của cồn thấp hơn nhiệt độ
sôi của nƣớc, do đó cồn đƣợc tách ra bằng phƣơng pháp chƣng cất, cồn đƣợc hấp thu
vào trong nƣớc. Sử dụng cồn kế hoặc dùng phƣơng pháp tỉ trọng để xác định độ cồn
trong bia, rƣợu.
Phƣơng pháp gián tiếp: Trong phƣơng pháp này là xác định phần còn lại của chất
sau khi đã tách hoàn toàn chất cần xác đinh. Hiệu số trƣớc và sau khi cất chất cần xác
định ra sẽ tính đƣợc chất cần xác định.
Ví dụ: Xác định độ ẩm trong bột mì, độ ẩm của gạo, chè, cafe, cacao… Trong
quá trình sấy, hơi nƣớc sẽ bị bốc hơi. Lƣợng nƣớc trong thực phẩm sẽ đƣợc tính bằng
cách tính hiệu số khối lƣợng thực phẩm trƣớc và sau khi sấy, từ đó tính đƣợc độ ẩm
trong thực phẩm.

19. 20
Trong các phƣơng pháp phân tích trọng lƣợng, phƣơng pháp kết tủa đƣợc sử
dụng chủ yếu trong phân tích. Dƣới đây sẽ trình bày các kỹ thuật trong phƣơng pháp
kết tủa.
Tiến trình của phƣơng pháp tạo kết tủa bao gồm các công đoạn sau: Cân mẫu 
Dung dịch  Kết tủa  Lọc và rửa tủa  Sấy hoặc nung  Cân và tính toán kết quả.
Các yêu cầu đối với dạng tủa và dạng cân:
– Dạng tủa:
+ Tủa phải có độ tan nhỏ để tủa đƣợc hoàn toàn.
+ Có độ tinh khiết cao, ít hấp phụ hay lẫn chất bẩn
+ Tủa cần có tinh thể lớn để ít bị tan trong quá trình lọc, rửa.
+ Tủa phải chuyển sang dạng cân một cách d dàng và hoàn toàn.
– Dạng cân:
+ Dạng cân phải bền với môi trƣờng, không bị hút ẩm, không bị phá hủy
+ Phải có công thức xác định để tính thừa số chuyển F đúng
+ Thừa số chuyển F ứng với dạng cân càng nhỏ càng tốt
Cách tính toán trong phương pháp trọng lượng:
Đối với kết tủa ở dạng kết tủa tinh thể (ví dụ nhƣ BaSO4, AgCl...) khối lƣợng của
chất cần xác định đƣợc tính theo công thức sau: gA = 0,5.F, trong đó F: là thừa số phân
tích trọng lƣợng, F = mMA / nMAl, 0,5 là khối lƣợng của dạng cân chất cần xác định (
đối với kết tủa dạng thể)
Đối với kết tủa vô định hình, khối lƣợng của chất cần xác định: gA = 0,1.F, 0,1 là
khối lƣợng của dạng cân chất cần xác định (đối với kết tủa dạng vô định hình)
Ví dụ: Phân tích hàm lƣợng Fe trong dung dịch phân tích theo khối lƣợng của
Fe2O3 đã đƣợc tách ra. Ta có F = 2MFe / MFe2O3
Phân tích hàm lƣợng Fe2O3 trong dung dịch phân tích theo khối lƣợng của Fe đã
đƣợc tách ra. Ta có F = MFe2O3 / 2MFe
Trong công thức tính F, tử số là chất cần xác định, mẫu là dạng cân.
Sau khi đã chọn đƣợc phản ứng tạo kết tủa phù hợp, các bƣớc tiếp theo của kỹ
thuật tạo kết tủa bao gồm: chọn dạng thuốc thử và lƣợng thuốc thử, tạo kết tủa, lọc và
rủa tủa, sấy hoặc nung, cân và tính toán kết quả.
a. Chọn thuốc thử và lƣợng thuốc thử
Các yêu cầu đối với dạng tủa và dạng cân ảnh hƣởng đến yêu cầu đối với chất
làm kết tủa (thuốc thử).
Yêu cầu chọn thuốc thử: Lý tƣởng nhất, một thuốc thử tạo tủa khối lƣợng phải
tác dụng một cách đặc hiệu hay ít nhất một cách chọn lọc với chất cần phân tích. Trên
thực tế, các thuốc thử chuyên biệt hay đặc hiệu chỉ phản ứng với một loại chất hóa học
thì rất hiếm. Các thuốc thử chọn lọc có thể tác dụng với một số giới hạn loại chất hóa
học phổ biến hơn. Thí dụ nhƣ AgNO3 là thuốc thử chọn lọc vì tạo tủa với Cl-
, Br-
, I-
và

20. 21
SCN-
trong môi trƣờng acid. Trái lại, dimetylglioxim là thuốc thử chuyên biệt vì chỉ
tạo kết tủa với Ni2+
trong môi trƣờng kiềm.
Thuốc thử tạo kết tủa lý tƣởng vì tính chuyên biệt hay tính chọn lọc phải tác dụng
với chất cần phân tích để tạo ra sản phẩm có tính chất sau:
– D lọc, d rửa để loại các chất nhi m bẩn.
– Có độ tan thấp, đủ để không mất tủa một cách định lƣợng khi lọc và rửa.
– Trơ với các cấu tử của môi trƣờng.
– Có thành phần xác định sau khi làm khô và sau khi nung (nếu cần).
Lƣợng thuốc thử: Để đảm bảo kết tủa đƣợc hoàn toàn chất phân tích, lƣợng thuốc
thử sẽ đƣợc cho với lƣợng dƣ từ 10 – 15% so với lƣợng đƣợc tính từ phản ứng. Đối
với những thuốc thử có tính bay hơi, lƣợng thuốc thử gấp 2 – 3 lần so với lý thuyết.
Chú ý: Trong một số trƣờng hợp, lƣợng thuốc thử dƣ có tác dụng làm tan tủa tạo
thành. Thí dụ: để định lƣợng ion Hg2+
, ngƣời ta sử dụng KI để tạo kết tủa HgI2. Nhƣng
lƣợng KI dƣ, HgI2 sẽ tạo phức K2[HgI4] tan.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình kết tủa: Trong giai đoạn kết tủa, nếu dung
dịch đậm đặc sẽ hình thành các kết tủa có tinh thể nhỏ. Trái lại đối với các tủa vô định
hình, sự tăng nồng độ sẽ dẫn đến sự chuyển các dạng keo không bền sang dạng kết tủa.
Trong quá trình tủa đƣợc hình thành thƣờng kèm theo chất bẩn. Nguyên nhân của
sự làm kết tủa bẩn là sự cộng kết.
Cộng kết là hiện tƣợng khi kết tủa lắng xuống mang theo các tạp chất khác mà
trong điều kiện riêng lẻ thì các tạp chất này không thể kết tủa đƣợc.
Thí dụ: FeCl3 không tủa với H2SO4 nhƣng nếu kết tủa BaCl2 bằng H2SO4 với sự
có mặt của FeCl3 thì bên cạnh tủa BaSO4 có lẫn cả tủa Fe2(SO4)3. Sau khi nung
Fe2(SO4)3 sẽ chuyển thành Fe2O3 có màu đỏ, làm tủa BaSO4 có màu.
Sự cộng kết có nhiều nguyên nhân khác nhau, ngƣời ta phân biệt 3 dạng cộng
kết: hấp phụ, hấp lƣu và nội hấp. Ngoài ra sự hậu tủa còn là nguyên nhân gây bẩn tủa.
b. Tạo kết tủa
Với tủa tinh thể. Nhiều tủa tinh thể nhƣ BaCrO4, BaSO4, CaC2O4…thỉnh thoảng
thu đƣợc dƣới dạng những tinh thể rất mịn có thể qua đƣợc lỗ lọc gây ra sự mất khối
lƣợng của dạng tủa trong quá trình xử lý. Hiện tƣợng bẩn tủa là một trong những yếu
tố ngăn cản sự kết tủa.
Để hạn chế các yếu tố ảnh hƣởng đến kết quả phân tích, việc tạo các kết tủa tinh
thể cần tuân theo các điều kiện sau:
+ Tiến hành kết tủa với dung dịch mẫu và thuốc thử loãng.
+ Thêm dung dịch thuốc thử vào chậm và khuấy trong quá trình tạo tủa.
+ Thực hiện kết tủa với dung dịch chất kết tủa ở nhiệt độ cao.
Trong một số trƣờng hợp, cần thêm vào chất làm tăng độ tan và tránh hiện tƣợng
cộng kết. Thí dụ: tạo tủa BaSO4, ngƣời ta thêm HCl để giảm tủa phụ BaCO3 và giảm
cộng kết Ba(OH)2.

21. 22
Cần lƣu ý thời gian để tránh bẩn do hậu tủa.
Với tủa vô định hình. Các kết tủa vô định hình có khuynh hƣớng hấp phụ và tạo
thành dung dịch keo, do đó, khi kết tủa, cần tiến hành rửa tủa từ dung dịch nóng và có
mặt của chất điện ly. Để ngăn cản hiện tƣợng hấp phụ, nên tiến hành tủa từ dung dịch
đặc, khuấy mạnh và sau khi tủa hình thành, tiến hành lọc, rửa tủa bằng nƣớc nóng.
Không nên để tủa tiếp xúc với dung dịch một thời gian dài.
c. Lọc và rửa tủa
Lọc và rửa tủa là 2 kỹ thuật rất quan trọng trong phƣơng pháp tạo thành kết tủa.
Sự chính xác của kết quả phụ thuộc vào thao tác ở giai đoạn này.
Lọc tủa: Lọc là giai đoạn tách kết tủa ra khỏi dung dịch tạo tủa. Tùy theo lƣợng
tủa và cách chuyển từ dạng tủa sang dạng cân, ngƣời ta có thể sử dụng dụng cụ lọc
thích hợp nhƣ giấy lọc hay ph u lọc.
– Giấy lọc
+ Để lọc lấy tủa, ngƣời ta sử dụng giấy lọc không tro. Giấy lọc này sau khi đốt
cháy và nung, để lại khối lƣợng tro rất nhỏ, có thể bỏ qua.
+ Giấy lọc không tro có độ mịn khác nhau. Tùy theo kích thƣớc của các hạt kết
tủa, ngƣời ta sử dụng các loại giấy lọc mỏng hay dày, đƣợc phân biệt bằng một
dãi băng có màu bao chung quanh hộp giấy lọc. Giấy lọc băng đỏ đƣợc dùng
trong các trƣờng hợp lọc các kết tủa dạng keo vô định hình. Để lọc phần lớn
các kết tủa có thể sử dụng loại bằng màu trắng có độ mịn trung bình, cuối
cùng lọc các kết tủa tinh thể nhỏ nhƣ BaSO4 hay CaC2O4, ngƣời ta dùng giấy
lọc mịn nhất (băng màu xanh biển).
+ Khi tiến hành lọc, điều quan trọng nhất là phải chú ý đến lƣợng tủa cần lọc để
chọn kích thƣớc của giấy lọc phù hợp. Tủa không đƣợc chiếm hơn 1/3 chiều
cao của giấy lọc để đảm bảo tủa sẽ đƣợc rửa sạch sau khi lọc.
– Ph u lọc: Ph u lọc xốp hiện nay đƣợc dùng phổ biến trong các phòng thí
nghiệm. Ph u lọc làm bằng sứ, lọc dƣới áp suất giảm. Loại lọc này chịu đƣợc
nhiệt độ cao nhƣng lại có nhƣợc điểm là hút ẩm.
Rửa tủa: Mục đích của rửa tủa là để loại các tạp chất bẩn bám trên bề mặt của kết
tủa. Các chất bẩn hấp phụ này ở trạng thái cân bằng với các ion tƣơng ứng trong dung
dịch. Vì vậy khi rửa, ngƣời ta rửa bằng nƣớc hay một dung dịch nào đó mà nồng độ
của ion coi nhƣ bằng 0. Với cùng một thể tích dịch rửa tối đa cho phép, rửa nhiều lần
sẽ tốt hơn rửa một lần.
Khi rửa tủa cần phải biết loại dung dịch rửa nào thích hợp đối với kết tủa. Ngƣời
ta phân biệt 4 loại dung dịch rửa:
– Rửa bằng dung dịch của chất tạo kết tủa. Rất ít kết tủa thu đƣợc có độ tan đủ
nhỏ để ngƣời ta có thể bỏ qua khối lƣợng tủa bị mất trong quá trình rửa tủa.
Phần lớn trƣờng hợp tủa bị mất do rửa vƣợt quá giới hạn của sai số cho phép.
Để hạn chế sự mất này, kết tủa sau khi đƣợc tạo thành sẽ đƣợc rửa bằng dung
dịch loãng của chất tạo kết tủa. Thí dụ để rửa 0,1g tủa CaC2O4 thu đƣợc, nếu
dùng 200ml nƣớc để rửa thì lƣợng tủa bị mất là 1,3% trong khi nếu rửa tủa
bằng 200ml dung dịch (NH4)2C2O4 0,01M thì lƣợng tủa bị hao hụt là 0,0067%.

22. 23
Chất tạo tủa thêm vào phải là chất bay hơi để lƣợng thừa của chất này có thể
bị loại sau khi nung.
– Rửa tủa bằng dung dịch chất điện ly. Có nhiều chất kết tủa khi rửa với nƣớc sẽ
tạo hiện tƣợng pepti hóa, trở thành dạng keo và đi qua đƣợc lọc nhƣ trƣờng
họp của tủa AgCl (AgCl: Ag+
….NO3
-
), ngƣời ta xử lý bằng cách rửa tủa keo
này với dung dịch có chứa chất điện ly bay hơi để có thể loại sau khi nung nhƣ
HNO3 hay NH4NO3.
– Rửa tủa bằng dung dịch ngăn cản sự thủy phân. Đối với các kết tủa khi rửa
bằng nƣớc sẽ xảy ra hiện tƣợng thủy phân, điều này đƣa đến việc dạng cân thu
đƣợc không còn là hợp chất có thành phần xác định nữa, ngƣời ta rửa tủa bằng
một dung dịch có tính chất ngăn cản sự thủy phân. Thí dụ tủa MgNH4PO4 nếu
rửa với nƣớc, hiện tƣợng thủy phân xảy ra theo phản ứng:
MgNH4PO4 + H2O  MgHPO4 + NH4OH
Nếu dùng nƣớc rửa là NH4OH, cân bằng sẽ dịch chuyển về bên trái, làm giảm sự
thủy phân. NH4OH bị loại d dàng sau khi nung kết tủa.
– Rửa tủa với nƣớc đơn thuần. Áp dụng đối với các kết tủa khi rửa với nƣớc, sự
mất tủa không đáng kể. Trƣờng hợp này cần để ý đến nhiệt độ của nƣớc rửa,
nếu tủa tan trong nƣớc nóng thì phải rửa tủa bằng nƣớc lạnh.
d. Sấy hoặc nung
Sau khi lọc, ngƣời ta sấy tủa cho đến khối lƣợng không đổi. Sự sấy có tác dụng
loại dung môi và tất cả các chất có thể bay hơi. Nhiệt độ và phƣơng pháp sấy phụ
thuộc vào phƣơng pháp lọc và dạng tủa thích hợp. Trong một số trƣờng hợp ngƣời ta
nung sản phẩm để chuyển thành dạng cân có thành phần xác định.
Nhiệt độ đòi hỏi để thu đƣợc sản phẩm thích hợp tùy thuộc vào các chất kết tủa.
Ở nhiệt độ 110o
C, đủ để loại nƣớc và chất bẩn d bay hơi. Để sấy sản phẩm ngƣời ta
có thể dùng tủ sấy, đèn Busen hoặc đèn Meker.
Khi nung kết tủa, giấy lọc cháy thành than, than tạo thành có thể khử một số chất
khi nung. Trong trƣờng hợp này cần phải dùng ph u lọc sứ thay cho giấy lọc.
e. Cân và tính toán kết quả: Giai đoạn xác định lƣợng cân thu đƣợc. Dạng cân đã
đƣợc sấy và nung đem cân trên cân phân tích (lƣu ý dùng cân phân tích cân đƣợc đến
0,1mg). Từ giá trị cân, ta có thể tính toán đƣợc kết quả.
2.2. Chuẩn độ thể tích
2.2.1. Gi i thiệu chung về phƣơng pháp chuẩn độ thể tích
2.2.1.1. Điểm tƣơng đƣơng
Sự chuẩn độ đạt tới điểm tƣơng đƣơng là khi tại điểm đó lƣợng chất chuẩn thêm
vào tƣơng đƣơng về số đƣơng lƣợng gam với lƣợng chất phân tích có trong mẫu.
Điểm tƣơng đƣơng là một điểm lý thuyết, không thể xác định bằng thực nghiệm.
2.2.1.2. Điểm kết thúc
Điểm kết thúc là thời điểm gây ra sự biến đổi tính chất vật lý hay sự đổi màu của
chất chỉ thị. Điểm kết thúc thƣờng không trùng với điểm tƣơng đƣơng và gây ra sai số

23. 24
chuẩn độ. Sự sai biệt về thể tích giữa điểm tƣơng đƣơng và điểm kết thúc gọi là sai số
trong chuẩn độ. Trong các phƣơng pháp phân tích thể tích, sai số trong chuẩn độ Et
đƣợc xác định:
Et = |Veq - Vfin|
Veq: thể tích lý thuyết của thuốc thử cần thiết để đạt đến điểm tƣơng đƣơng
Vfin: thể tích thật sự sử dụng để phát hiện điểm kết thúc của phản ứng
Trong phƣơng pháp chuẩn độ, việc xác định điểm kết thúc có thể sử dụng chất
chỉ thị.
2.2.1.3. Phân loại các phƣơng pháp chuẩn độ thể tích
Trong dung dịch, các ion tham gia theo hai nhóm phản ứng chính:
 Phản ứng trao đổi gồm các phản ứng: trung hòa, kết tủa và tạo phức
 Phản ứng oxy hóa - khử
Do đó, các phƣơng pháp phân tích thể tích đƣợc chia thành 4 nhóm:
 Phƣơng pháp trung hòa
 Phƣơng pháp oxy hóa – khử
 Phƣơng pháp kết tủa
 Phƣơng pháp tạo phức
2.2.1.4. Các kỹ thuật chuẩn độ
Dựa theo thao tác tiến hành phản ứng giữa chất cần xác định và thuốc thử có thể
chia các kỹ thuật chuẩn độ thành 2 nhóm:
 Chuẩn độ trực tiếp
 Chuẩn độ gián tiếp
a. Chuẩn độ trực tiếp
Là chuẩn độ chỉ dựa vào một phản ứng duy nhất giữa chất cần xác định và dung
dịch thuốc thử. Chính vì thế, các phản ứng và các thao tác trung gian giảm đi, do đó
kết quả chuẩn độ trực tiếp thƣờng chính xác hơn chuẩn độ gián tiếp.
Ví dụ: Chuẩn độ xác định đô chua trong thực phẩm bằng dung dịch chuẩn NaOH
với chỉ thị phenolphtalein, hay chuẩn độ xác định hàm lƣợng muối ăn NaCl bằng dung
dịch AgNO3 với chỉ thị K2CrO4 (phƣơng pháp Mohr).
Trong phƣơng pháp chuẩn độ này, số đƣơng lƣợng gam của chất cần xác định
luôn bằng số đƣơng lƣợng gam thuốc thử cần đung cho chuẩn độ, tức là Vxđ . Nxđ = Vtc
. Ntc
b. Chuẩn độ gián tiếp
Đƣợc dùng khi chất cần phân tích không phản ứng trực tiếp đƣợc với dung dịch
tiêu chuẩn hoặc không thể tiến hành chính xác phản ứng trực tiếp giữa chúng.
Tùy theo các phản ứng xảy ra trong quá trình thao tác chuẩn độ mà chia chuẩn độ
gián tiếp thành 3 loại:
 Chuẩn độ ngƣợc
 Chuẩn độ thế
 Chuẩn độ thế ngƣợc

24. 25
+ Chuẩn độ ngƣợc: Còn gọi là chuẩn độ nghịch. Chuẩn độ ngƣợc sử dụng 2
dung dịch tiêu chuẩn, đầu tiên cho chất cần xác định phản ứng với một lƣợng
chính xác và lấy dƣ của dung dịch tiêu chuẩn thứ nhất, sau đó lƣợng dƣ của
dung dịch tiêu chuẩn này đƣợc xác định lại bằng một dung dịch tiêu chuẩn thứ
hai.
Ví dụ: Xác định hàm lƣợng muối ăn NaCl bằng phƣơng pháp Volhard, chó nó tác
dụng với dung dịch tiêu chuẩn AgNO3 lấy dƣ, sau đó chuẩn độ lại lƣợng AgNO3 dƣ
bằng dung dịch tiêu chuẩn KSCN với chỉ thị là dung dịch muối phèn nhôm.
+ Chuẩn độ thế: Khi chất cần xác định và dung dịch tiêu chuẩn không phản ứng
với nhau (ví dụ: ion Ca2+
không phản ứng với KMnO4) hoặc phản ứng không
tuân theo một định lƣợng nhất định (ví du: phản ứng giữa K2Cr2O7 với
Na2S2O3 trong môi tƣờng acid mạnh), vì thế định lƣợng chất cần xác định
bằng một chất thử thứ 3 là chất có phản ứng định lƣợng với dung dịch tiêu
chuẩn.
Ví dụ: Xác định hàm lƣợng đƣờng khử bằng phƣơng pháp Bertrand. Nhóm
-CHO hoặc nhóm xeton -CO- trong phân tử đƣờng không thể phản ứng trực tiếp với
dung dịch KMnO4 theo phƣơng pháp oxy hóa – khử, vì thế ta tiến hành chuẩn độ nhƣ
sau: cho vào dung dịch đƣờng khử một lƣợng dƣ thuốc thử Fehling, tạo thành kết tủa
đỏ gạch Cu2O. Hòa tan kết tủa vào bằng dung dịch Fe3+
tạo thành dung dịch Fe2+
.
Lƣợng dung dịch Fe2+
tạo thành sẽ đƣợc chuẩn độ bằng dung dịch KMnO4. Từ kết quả
thu đƣợc ta có thể tính đƣờng hàm lƣợng đƣờng khử có trong thực phẩm.
Trong chuẩn độ thế luông thỏa mãn mối quan hệ: số đƣơng lƣợng gam của chất
cần xác định bằng số đƣợng lƣợng gam chất tiêu chuẩn: Vxđ . Nxđ = Vtc . Ntc, dù sử
dụng một lần hay nhiều lần thay thế.
+ Chuẩn độ thế ngƣợc: Đó là cách chuẩn độ phối hợp giữa chuẩn độ thế với
chuẩn độ ngƣợc. Trong chuẩn độ thế ngƣợc, đƣơng lƣợng gam của chất tham
gia phản ứng tính theo phƣơng pháp chuẩn độ thế còn số đƣơng lƣợng gam
của chúng tính theo phƣơng pháp ngƣợc.
Ví dụ: Chuẩn độ xác định ion Ca2+
bằng phƣơng pháp định lƣợng dƣới dạng
ocalat. Cho ion Ca2+
phản ứng với dung dịch chuẩn (NH4)2C2O4 lấy dƣ, lọc bỏ kết tủa,
dung dịch thu đƣợc chuẩn độ bằng dung dịch tiêu chuẩn KMnO4
Ca2+
+ (NH4)2C2O4 dƣ = CaC2O4 + 2NH4
+
(phản ứng thế)
5(NH4)2C2O4 + 2KMnO4 + 16H+
= 10CO2 + 2Mn2+
+ 2K+
+ 10NH4
+
+ 8H2O
(phản ứng chuẩn độ)
Các phản ứng trên cho thấy: 1 ion Ca2+
đƣợc thế bởi sự mất đi của 1 ion C2O4
2-
, 1
ion C2O4
2-
khi tham gia phản ứng chuẩn độ nhƣờng 2e, do đó, 1 ion Ca2+
tƣơng đƣơng
với 2e, suy ra: ĐCa
2+
= MCa
2+
/2. Cũng theo các phản ứng trên ta có:
( ) ( )
2.2.1.5. Tính toán kết quả
Để tính kết quả trong phƣơng pháp phân tích thể tích cần phải biết thể tích và
nồng độ của chất chuẩn.

25. 26
Tính kết quả dựa vào nồng độ đƣơng lƣợng: Đối với nồng độ đƣơng lƣợng,
ngƣời ta kết thúc chuẩn độ tại lân cận điểm tƣơng đƣơng. Ở đó, số đƣơng lƣợng (hay
mili đƣơng lƣợng) thuốc thử bằng số đƣơng lƣợng (hay mili đƣơng lƣợng) của chất
cần xác định.
Lấy VB (ml) dung dịch chất B (chất chuẩn) có nồng độ xác định NB dùng chuẩn
độ tại điểm kết thúc hết VA (ml) chất cần định lƣợng A có nồng độ NA. Để tính nồng
độ của chất A, áp dụng qui tắc hợp thức: VA.NA = VB.NB
Nồng độ chất A đƣợc suy ra từ công thức:
Từ nồng độ xác định, tính đƣợc:
Hàm lƣợng g/l: P(g/l) = NA.ĐA
ĐA: đƣơng lƣợng gam của chất cần định lƣợng
Hàm lƣợng tính theo %:
2.2.2. Các phƣơng pháp chuẩn độ thể tích
2.2.2.1. Chuẩn độ acid – base
a. Nguyên tắc
Chuẩn độ acid – base là phƣơng pháp định lƣợng dựa vào phản ứng trung hòa
giữa acid và base tạo ra muối và nƣớc, thực chất là phản ứng giữa proton H+
với anion
OH-
Phản ứng chuẩn độ:
H+
+ OH-
 H2O
Ở 298o
K, chúng ta có số tích số ion của nƣớc:
Kw = [H+
][OH-
] = 10-14
và pH + pOH = 14
Trong quá trình chuẩn độ thì nồng độ H+
và OH-
thay đổi tức là pH thay đôi.
Trong phƣơng pháp chuẩn độ acid - base, dùng chất chuẩn là acid để xác định
nồng độ của base, và dùng chất chuẩn là base để xác định nồng độ của acid.
b. Phân loại các phản ứng chuẩn độ trong phƣơng pháp acid – base:
 Chuẩn độ acid mạnh bằng base mạnh
 Chuẩn độ base mạnh bằng acid mạnh
 Chuẩn độ acid yếu bằng base mạnh
 Chuẩn độ base yếu bằng acid mạnh
 Chuẩn độ đa acid yếu bằng base mạnh
 Chuẩn độ đa base yếu bằng acid mạnh
c. Chất chỉ thị màu dùng trong phƣơng pháp acid – base

26. 27
Chất chỉ thị màu thƣờng dùng trong phƣơng pháp acid – base là chất chỉ thị acid
– base hay chất chỉ thị pH. Đó là những hợp chất hữu cơ biểu lộ tính acid yếu hoặc
base yếu có thể thay đổi màu theo pH của dung dịch.
Bản thân các chất chỉ thị này là các acid yếu hoặc các base hữu cơ yếu mà ở dạng
phân tử hoặc ion chúng có màu khác nhau. Điều này do sự phân ly hoặc liên hợp của
chất chỉ thị kèm theo sự chuyện vị cấu trúc bên trong dẫn đến sự đổi màu.
Phản ứng điển hình của chỉ thị acid – base dƣới dạng sau:
Hind + H2O  H3O+
+ Ind-
hoặc:
Ind-
+ H2O  Hind + OH-
Trong các dung dịch acid mạnh, chỉ thị Hind là dạng chiếm ƣu thế, tƣơng ứng
với “màu acid” và Ind-
sẽ là “màu kiềm” của nó. Trong các dung dịch kiềm các ion
Ind-
sẽ chiếm ƣu thế tƣơng ứng với “màu kiềm” của chất chỉ thị đó.
Bảng 2.1. Một số chất chỉ thị thƣờng dùng trong phƣơng pháp acid – base
Chỉ thị
Màu chỉ thị trong
môi trƣờng acid
Khoảng pH đổi
màu chỉ thị
Màu chỉ thị trong
môi trƣờng kiềm
Metyl da cam Đỏ da cam 3,1 – 4,4 Vàng
Phenolphtalein Không màu 8,2 - 10 Tím đỏ (hồng)
Giấy quỳ Đỏ 5 - 8 Xanh
Tashiro Tím 5,5 Xanh lục
Metyl đỏ Đỏ 4,4 -6,2 Vàng
Alizarin vàng Vàng 10,1 - 12 Tím
Một số yếu tố ảnh hưởng đến sự đổi màu của chất chỉ thị:
 Ảnh hƣởng của các ion trong dung dịch: Các chất điện lý trong dung dịch có
tác dụng đến màu sắc của chất chỉ thị trên hai khía cạnh: Thay đổi cƣờng dộ
màu của một trong hai dạng màu của chất chỉ thị; Ảnh hƣởng đến cân bằng
của chất chỉ thị. Do đó trong nhiều trƣờng hợp phải hiệu chỉnh lại pH của
khoảng đổi màu của chất chỉ thị.
 Ảnh hƣởng của nhiệt độ: Khi thay đổi nhiệt độ của dung dịch sẽ làm thay đổi
sự đổi màu của chất chỉ thị, vì làm thay đổi khả năng phân ly của dung môi,
của acid, base, muối và cả của chất chỉ thị.
 Ảnh hƣởng của dung môi: Khi thay đổi dung môi thì sự phân ly của acid –
base thay đổi. Chỉ thị acid – base do đó cũng thay đổi theo dung môi. Đó là
nguyên nhân gây nên sự ảnh hƣởng của dung môi đến sự đổi màu của chỉ thị.
d. Ứng dụng của phƣơng pháp chuẩn độ acid – base: Dùng các phản ứng acid –
base để xác định độ kiềm của nƣớc, xác định độ chua (acid) trong một số thực phẩm,

27. 28
xác định CO2 tự do trong nƣớc giải khát, xác định nitơ toàn phần bằng phƣơng pháp
Kjeldahl...
2.2.2.2. Chuẩn độ oxy hóa khử
a. Nguyên tắc
Phản ứng oxy hóa khử là phản ứng trong đó có sự thay đổi số oxy hóa của một
hay một vài nguyên tố.
Ox1 + Kh2  Kh1 + Ox2
Trong phản ứng oxy hóa khử gồm có: chất oxy hóa là chất chứa nguyên tố nhận
electron; chất khử là chất chứa nguyên tố cho electron
Ox1 + ne  Kh1
Kh2 – ne  Ox2
Yêu cầu của phản ứng:
 Các phản ứng xảy ra theo một chiều xác định
 Phản ứng phải xảy ra hoàn toàn
 Tốc độ phản ứng phải đủ nhanh
 Phải xác định đƣợc điểm tƣơng đƣơng
Ví dụ: MnO4
-
+ 8H+
+Fe2+
 Mn2+
+ Fe3+
+ 4H2O
MnO4
-
+ 8H+
+ 5e-
 Mn2+
+ 4H2O (quá trình khử)
MnO4
-
: chất oxy hóa
Fe2+
- e-
→ Fe3+
(quá trình oxy hóa)
Fe3+
: chất khử
b. Một số khái niệm cơ bản
Thế điện cực của kim loại: Khi nhúng một thanh kim loại Me vào nƣớc hay dung
dịch muối của nó sẽ xuất hiện một tầng điện kép trên bề mặt kim loại và lớp dung dịch
sát bề mặt kim loại. Sự chênh lệch thế trong tầng điện kép đƣợc gọi là thế điện cực của
kim loại, kí hiệu là .
Ở điều kiện tiêu chuẩn và nồng độ của cation kim loại trong dung dịch là 1 mol/l,
thế điện cực đƣợc so sánh với điện cực hydro tiêu chuẩn và gọi là thế điện cực tiêu
chuẩn của kim loại, kí hiệu là o
.
Ở điều kiện không phải là điều kiện chuẩn, nồng độ của cation kim loại thay đổi,
thế điện cực của kim loại đƣợc tính theo biểu thức của Nerst:
Thế oxy hóa – khử: Khi nhúng một thanh kim loại trơ về mặt hóa học vào dung
dịch chứa cặp oxy hóa và khử thì trên mặt thanh kim loại và dung dịch cũng xuất hiện
một tầng điện kép và thế chênh lệch trong tần điện kép đó đƣợc gọi là thế oxy hóa –
khử.
Thế oxy hóa – khử đƣợc ký hiệu là EOx/Kh

28. 29
Ví dụ: Nhúng một thanh Pt vào dung dịch chứa cặp Fe2+
và Fe3+
. Điện cực này
ký hiệu: và thế của cặp oxy hóa – khử này đƣợc ký hiệu:
Cũng giống nhƣ thế điện cực của kim loại, để xác định thế oxy hóa – khử ngƣời
ta cũng phải tạo lập một pin điện gồm một điện cực là điện cực cần đo thế oxy hóa –
khử và điện cực còn lại là điện cực hydro tiêu chuẩn.
Trong điều kiện không phải là tiêu chuẩn và nồng độ các dạng oxy hóa, khử đều
là 1 mol/l thì E đo đƣợc gọi là E tiêu chuẩn, ký hiệu là Eo
.
Trong điều kiện không phải là tiêu chuẩn và nồng độ các dạng oxy hóa, khử khác
1 mol/l thì E đo đƣợc là thế oxy hóa – khử của cặp oxy hóa – khử đó trong điều kiện
đã cho.
Chúng ta có thể tính thế oxy hóa – khử qua biểu thức Nerst:
[Ox] và [Kh] tính theo mol/l
Ở 298o
K, F=96500, chuyển ln sang lg, ta có công thức:
c. Phân loại một số phản ứng oxy hóa khử
Tên phƣơng pháp oxy hóa khử là tên của chất oxy hóa:
 Phƣơng pháp permanganate (KMnO4)
 Phƣơng pháp iod
 Phƣơng pháp bicromat (K2Cr2O7)
d. Ứng dụng phƣơng pháp oxy hóa khử
Sử dụng phƣơng pháp permanganate để:
 Định lƣợng muối Fe(II): Fe(II) có tính khử trong thực tế hay sử dụng muối
Mohr Fe2+
→ Fe3+
 Định lƣợng muối Fe(III): Phải khử ion Fe(III)về ion Fe(II). Ion Fe(II) đƣợc tạo
nên đƣợc chuẩn độ bằng dung dịch permanganat.
Sử dụng phƣơng pháp iod để xác định chỉ số peroxide, chỉ số iod trong dầu mỡ
động thực vật; xác định hàm lƣợng cafein trong cafe, trà…
2.2.2.3. Chuẩn độ phức chất
a. Nguyên tắc
Phƣơng pháp tạo phức dựa trên phản ứng tạo phức của các chất. Cấu tạo chung
phức chất:
Ion trung tâm: là ion kim loại có phân lớp d còn trống
Ligand: nhóm phân tử, ion có nguyên tố còn điện tử tự do

29. 30
Ion trung tâm và ligand nối với nhau bằng liên kết cộng hóa trị và liên kết phối
trí.
Phƣơng pháp phức chất dựa trên việc dùng các phản ứng tạo phức tan hoặc các
muối ít phân ly.
Ví dụ: Ag+
+ CN-
→ [Ag(CN)2]-
Al3+
+ 6F-
→ [AlF6]3-
b. Các phƣơng pháp chuẩn độ phức chất
Trong phân tích thể tích ngƣời ta thƣờng dùng các phƣơng pháp: phƣơng pháp
thủy ngân (II), phƣơng pháp bạc, phƣơng pháp complexon
Phƣơng pháp complexon dựa trên phản ứng tạo phức của các ion kim loại với
nhóm thuốc thử hữu cơ có tên gọi chung là complexon. Phƣơng pháp complexon là
phƣơng pháp phân tích chuẩn độ dựa trên việc dùng phản ứng của ion kim loại tạo
phức với complexon, tạo thành muối nội phức, bền, ít phân ly, tan trong nƣớc.
c. Chất chỉ thị thƣờng dùng trong phƣơng pháp complexon
Chất chỉ thị màu dùng trong phƣơng pháp complexon là chất chỉ thị có khả năng
tạo với ion kim loại phức có màu khác với màu riêng của chất chỉ thị. Chất đó đƣợc
gọi là chất chỉ thị kim loại. Nhƣ vậy phép chuẩn độ ion kim loại bằng EDTA gồm 2
giai đoạn:
Phản ứng giữa ion kim loại tự do và complexon
Phản ứng giữa complexon và ion kim loại trong phức.
Chất chỉ thị này có mặt trong dung dịch chuẩn độ ở một giá trị pH nào đó có khả
năng tạo phức tan, có màu với cation kim loại cần xác định. Nhƣng phức này kém bền
hơn phức tạo bởi với EDTA và cation kim loại đó.
Chất chỉ thị thƣờng đƣợc sử dụng rộng rãi trong phép chuẩn độ complexon là
Eriocrom T black (ký hiệu H2Ind-
): là một loại acid đa bậc yếu. Chất chỉ thị này có
phạm vi đổi màu khác nhau:
Khi sử dụng chất chỉ thị này trong chuẩn độ xác định hàm lƣợng các cation kim
loại thƣờng dùng pH = 6,3 – 11,6 nên tồn tại dạng HInd2-
có màu xanh. HInd2-
tạo
phức kém tan, kém bền với cation kim loại có màu đỏ. Nhƣ vậy nếu chỉnh dung dịch
chuẩn độ có pH = 6,3 – 11,6 khi cho chất chỉ thị Eriocrom T black vào dung dịch sẽ có
màu đỏ nếu trong dung dịch có các cation kim loại. Dùng EDTA chuẩn độ dung dịch
này thì việc kết thúc chuẩn độ khi dung dịch chuẩn độ có màu đỏ chuyển sang màu
xanh.
Eriocrom T black tạo phức đỏ hoặc hồng với ion kim loại Mg2+
, Zn2+
, Cd2+
thƣờng đƣợc dùng để chuẩn độ trực tiếp các ion đó trong môi trƣờng pH = 10 dùng
hỗn hợp đệm ammonia.

30. 31
d. Ứng dụng của phản ứng tạo phức trong phân tích thực phẩm: xác định Ca, Mg
trong sữa, xác định độ cứng của nƣớc, tạo các hợp chất phức màu trong phƣơng pháp
quang phổ.
2.2.2.4. Chuẩn độ kết tủa
a. Nguyên tắc
Chuẩn độ kết tủa là phƣơng pháp định lƣợng dựa trên việc dùng phản ứng kết tủa
(tạo thành hợp chất ít tan) giữa thuốc thử và chất cần định lƣợng.
Yêu cầu của các phản ứng kết tủa:
 Các chất kết tủa tạo ra phải có tích số hòa tan càng nhỏ càng tốt, tức là độ hòa
tan của chất đó rất nhỏ.
 Tốc độ phản ứng tạo kết tủa phải đủ nhanh
 Các kết tủa không có khả năng hấp phụ các chất khác có trong dung dịch
 Không xảy ra hiện tƣợng cộng kết
 Phải có khả năng xác định điểm tƣơng đƣơng
Chuẩn độ kết tủa cho phép ta định lƣợng các anion nhƣ: Cl-
, Br-
, CN-
, SCN-
,
CrO4
2-
, PO4
3-
… và ngƣợc lại định lƣợng các cation tạo thành tủa với các anion trên.
b. Phân loại các phƣơng pháp chuẩn độ kết tủa
 Phƣơng pháp bạc: dựa trên việc dùng dung dịch chuẩn là AgNO3 để tạo thành
các kết tủa không tan hoặc ít tan giữa ion Ag+
với các hologenua.
 Phƣơng pháp Hg(I): dựa trên việc dùng dung dịch chuẩn muối thủy ngân (I)
tạo thành hợp chất Hg(I) không tan nhƣ Hg2Cl2, Hg2Br2, Hg2I2.
 Phƣơng pháp Hg(II): dựa trên việc dùng dung dịch chuẩn muối thủy ngân (II)
tạo thành hợp chất Hg(II) kém phân ly nhƣ HgCl2, Hg(SCN)2, Hg(CN)2
Tuy nhiên các phƣơng pháp thủy ngân (I) và (II) có nhƣợc điểm là muối thủy
ngân rất độc nên ít sử dụng.
c. Ứng dụng của phƣơng pháp kết tủa: Xác định hàm lƣợng NaCl bằng phƣơng
pháp Mohr.

31. 32
Chƣơng 3 PHÂN TÍCH CÔNG CỤ
3.1. Phân tích đo điện th
3.1.1. Đặc điểm c a phân tích đo điện th
Phân tích đo điện thế là phƣơng pháp xác định nồng độ các ion (các chất) dựa
vào sự thay đổi thế điện cực khi nhúng vào dung dịch phân tích. Phƣơng pháp này ra
đời sau khi có phƣơng trình Nernst mô tả sự phụ thuộc định lƣợng của thế điện cực E
vào hoạt độ các cấu tử của một bán phản ứng oxy hóa khử:
Ox + ne  Kh (3.1)
ln (3.2)
Eo
: Điện thế oxy hóa khử tiêu chuẩn của cặp ox khử (V)
R: hằng số khí lý tƣởng (8,314 Jo
K-1
mol-1
T: Nhiệt độ tuyệt đối (o
K)
F: Số Faraday (96485 Coulomb)
n: Số electron tham gia trong cặp ox –kh
aox, akh : Hoạt độ dạng oxy hóa và dạng khử
fox, fkh: Hệ số hoạt độ dạng oxy hóa và dạng khử
ox, kh: Nồng độ cân bằng dạng oxy hóa và dạng khử (mol/l)
Thay giá trị các hằng số R, F, nhiệt độ 25o
C (T = 298,15o
K), đổi logarit neper
thành logarit thập phân (lna = 2,303. Loga) chấp nhận hệ số hoạt độ f ox = fkh = 1, ta có
phƣopƣng trình Nerst ở dạng cân bằng:
(3.3)
Với điện cực là thanh kim loại M (ví dụ Ag, Cu, Cd, Pb, Zn…) nhúng vào dung
dịch muối của nó thì:
(3.4)
Với dung dịch chứa 2 dạng ion có mức độ oxy hóa khác nhau của cùng một kim
loại M, ví dụ Mm+
và Mn+
(m>n), phƣơng trình Nerst có dạng:
(3.5)
Thế điện cực đo đƣợc từ hai phƣơng trình (3.4) và (3.5) là số liệu cho phân tích
đo thế.
3.1.2. Th điện cực
Việc đo thế điện cực trong quá trình phân tích đo điện thế đƣợc thực hiện bằng
cách đo sức điện động của một pin galvanic có hai điện cực:

32. 33
Điện cực chỉ thị là điện cực mà điện thế của nó trực tiếp hoặc gián tiếp phụ thuộc
nồng độ chất nghiên cứu.
Điện cực so sánh là điện cực thứ hai có điện thế ổn định thƣờng là đã biết giá trị
điện thế. Đây là điện cực dùng so sánh để đo thế điện cực của điện cực chỉ thị.
3.1.2.1. Điện cực chỉ thị
Yêu cầu của điện cực chỉ thị: Thế điện cực phải lặp lại và thiết lập đủ nhanh khi
thay đổi nồng độ cần phân tích. Đối với điện cực chỉ thị thì thanh kim loại nhúng vào
dung dịch muối của kim loại đó thì phải thuận nghịch. Điện cực phải có độ bền hóa
học cao để điện cực không tác dụng với cấu tử khác trong dung dịch nghiên cứu.
Trong phƣơng pháp đo điện thế ngƣời ta dùng điện cực màng và điện cực kim
loại làm điện cực chỉ thị.
Điện cực kim loại loại 1 là loại điện cực chế tạo từ bản hoặc dây kim loại, nhúng
vào dung dịch muối tan của kim loại đó. Ví dụ: Ag/AgNO3; Cd/Cd(NO3)2. Tuy nhiên
chỉ các điện cực kim loại chế từ bạc, thủy ngân, cađimi, crom, coban, kẽm, chì tạo
đƣợc điện cực loại 1, đáp ứng yêu cầu thuận nghịch và cho kết quả lặp lại.Với một số
kim loại ngƣời ta dùng hỗn hợp kim loại thay cho kim loại để chế tạo điện cực – điện
cực hỗn hợp – cho kết quả lặp lại tốt hơn. Điện cực loại 1 dùng để xác định nồng độ
kim loại trong dung dịch.
Điện cực kim loại loại 2 đƣợc chế tạo từ các bản hoặc dây kim loại có phủ bên
ngoài một lớp muối ít tan của kim loại đó và đƣợc nhúng vào muối chứa anion cùng
tên trong lớp phủ. Các điện cực calomel, điện cực bạc là điện cực kim loại loại hai.
Điện cực kim loại loại hai cũng thƣờng đƣợc dùng làm điện cực so sánh.
Ví dụ với điện cực bạc cloric:
AgCl (r) + e  Ag (r) +Cl-
Phƣơng trình Nerst cho cân bằng trên:
Ei = Eo
AgCl – 0,0592lg Cl-
3.1.2.2. Điện cực màng
Điện cực màng là một bán pin điện hóa. Trong điện cực này, hiệu số điện thế trên
mặt ngăn cách của các pha của vật liệu chế tạo điện cực – chất điện li phụ thuộc nồng
độ (chính xác hơn là hoạt độ) các ion xác định trong dung dịch. Vật liệu chế tạo là
màng chất rắn hoặc là màng chất lỏng có chứa các ion xác định. Khi vật liệu màng tiếp
xúc với dung dịch nƣớc các ion có thể chuyển vào dung dịch, hoặc các ion cần xác
định có thể chuyển từ dung dịch nƣớc vào màng. Do đó trên bề mặt của màng có điện
tích trái dấu với điện tích các ion có trong dung dịch và trên mặt ngăn cách các pha sẽ
xuất hiện một hiệu điện thế mà giá trị của hiệu điện thế phụ thuộc hoạt độ các ion
trong dung dịch. Nhƣ vậy điện cực màng làm việc không phải do phản ứng điện hóa
vận chuyển ion mà là do hiệu số điện thế xuất hiện trên bề mặt ngăn cách các pha và
sự trao đổi cân bằng dung dịch nghiên cứu với dung dịch phụ ở bên trong màng.
Một số điện cực thƣờng gặp trong thực tế phân tích.

33. 34
Hình 3.1. Cấu tạo điện cực th y tinh
a. Điện cực thủy tinh đo pH
Điện cực thủy tinh thƣờng có dạng một bình cầu nhỏ có thành mỏng (1). Trong
bình cầu chứa dung dịch HCl (hoặc một dung dịch đệm nào đó) (2). Bên trong bình
cầu có đặt điện cực bạc clorua (3). Toàn bộ đƣợc đặt trong ống bảo vệ (4).
Màng th y tinh: Thành phần thủy tinh của màng quyết định tính chọn lọc của
nó. Thủy tinh có khoảng 22% Na2O, 6% CaO và 72% SiO2 chọn lọc với ion H+
cho
đến pH ~ 9. Ở pH > 9 nó đáp ứngvới cả ion Na+
và một số ion điện tích +1. Hiện nay
ngƣời ta còn dùng công thức khác, thay natri và calci bằng lithi và bary để chế tạo điện
cực thủy tinh có tính chọn lọc cao hơn. Khi hai mặt của màng thủy tinh đƣợc hỷđat
hóa sẽ xuất hiện quá trình trao đổi ion giữa các cation +1 trong màng thủy tinh và
proton của dung dịch.
H+
+ Na+
Gl-
= Na+
+ H+
Gl-
dung dịch thủy tinh dung dịch thủy tinh
Gl –
là các vị trí màng điện tích âm ở trên bề mặt thủy tinh.
Màng thủy tinh dẫn điện là nhờ sự di chuyển của các ion Na+
ở trong màng thủy
tinh và ion H+
ở bề mặt hydrat hóa gel . Bề dày của màng thủy tinh dao động trong
khoảng 0,03 ÷ 0,1mm, có điện trở 50 – 500MΩ.
b. Điện cực thủy tinh cho kim loại M+
Một số nghiên cứu thay đổi thành phần thủy tinh chọn lọc với các ion khác ngoài
proton. Thủy tinh có thêm Al2O3 hoặc B2O3 cho kết quả mong muốn, đáp ứng nhiều
ion điện tích +1 nhƣ Na+
, K+
, NH4
+
, Rb+
, Cs+
, Ag+
. Hiện một số điện cực thủy tinh loại
này đã có mặt trên thị trƣờng.
3.1.2.2. Điện cực so sánh
Yêu cầu của điện cực so sánh: bền theo thời gian, điện thế phải lặp lại và trơ với
các thành phần trong dung dịch nghiên cứu, không thay đổi khi có dòng điện nhỏ chạy
qua.

34. 35
Các loại điện cực bạc clorua, điện cực calomel thƣờng đƣợc dùng làm điện cực
so sánh.
a. Điện cực bạc clorua
Điện cực bạc clorua đƣợc chế tạo bằng dây bạc hoặc một bản bạc kim loại có
phủ lớp bạc clorua nhúng vào dung dịch KCl. Thƣờng dùng điện cực bạc cloria với
dung dịch KCl bão hòa hoặc dung dịch KCl 3M làm dung dịch phụ bên trong. Điện thế
điện cực loại này phụ thuộc hoạt độ của anion của hợp chất khó tan phủ lên bề mặt
điện cực.
b. Điện cực calomel
Điện cực calomel đƣợc chế tạo từ Hg kim loại, calomel (Hg2Cl2) và KCl. Điện
thế của điện cực này cũng phụ thuộc hoạt độ ion clorua. Tất cả các điện cực đều có
calomel bão hòa, chỉ nồng độ KCl khác nhau: 0,1M, 3M, bão hòa.
Thông thƣờng để giữ thế điện cực của điện cực bạc clorua và calomel không thay
đổi ngƣời ta thƣờng chuẩn bị các điện cực này ở điều kiện trong dung dịch KCl bão
hòa hay dung dịch KCl 3M.
3.1.3. Phƣơng pháp đo độ điện th
Nguyên tắc: Trong thực tế để đo thế điện cực một điện cực chỉ thị nào đó, ngƣời
ta ghép nó với một điện cực so sánh chọn trƣớc thành một pin galvanic và đo sức điện
động của pin galvanic tạo thành.
EX = Ect - Ess + Ekt
Ex là sức điện động của pin cần đo
Ess là điện thế điện cực so sánh
Ect là điện thế chỉ thị
Ekt là điện thế khuếch tán hay còn gọi là điện thế của hợp chất lỏng
Thiết bị đo điện thế gọi là điện thế kế. Các điện thế kế này có thể đo sức điện
động có độ chính xác đến 0,1mV. Ngày nay sử dụng các điện thế kế điện tử để đo sức
điện động cho kết quả chính xác và phép đo đƣợc tiến hành tiện lợi hơn nhiều.
3.1.3.1. Phƣơng pháp đo điện thế trực tiếp
Phƣơng pháp đo điện thế trực tiếp dựa vào việc ứng dụng trực tiếp phƣơng trình
Nernst để tính hoạt độ hay nồng độ của ion tham gia phản ứng theo sức điện động của
pin galvanic của mạch đo (hay thế điện cực). Trƣớc kia phƣơng pháp đƣợc dùng để đo
pH dung dịch. Ngày nay với việc xuất hiện các điện cực chọn lọc ion, phƣơng pháp đo
điện thế trực tiếp đã trở nên phổ biến hơn với tên gọi: phƣơng pháp đo ion hay phƣơng
pháp ionometric.
Đo pH: Một số loại điện cực nhƣ điện cực hydro, điện cực quinonhidro, điện cực
antimon, điện cực thủy tinh… có thế điện cực thay đổi theo nồng độ ion H+
. Điện cực
hydro có cấu trúc cồng kềnh để điện cực làm việc ổn định lại khá phức tạp nên ít có ý
nghĩa trong thực ti n phân tích. Điện cực quinhidron, do nhiều lý do chỉ đƣợc sử dụng
trong phƣơng pháp chuẩn điện thế các acid bằng base.
Sử dụng điện cực thủy tinh để đo pH của các dung dịch cần đo.

35. 36
Trƣớc khi đo pH cần phải ngâm rửa điện cực bằng dung dịch HCl 0,1M. Khi đó
ion H+
của dung dịch HCl sẽ trao đổi với ion Na+
của màng thủy tinh của điện cực và
thiết lập một cân bằng nào đó. Với công việc chuẩn bị này, các proton trên mặt điện
cực đã thiết lập một cân bằng xác định với dung dịch và có thể dùng điện cực này làm
điện cực chỉ thị để đo pH của các dung dịch. Vậy phản ứng điện cực trên điện cực thủy
tinh chính là sự trao đổi các ion H+
giữa bề mặt điện cực và dung dịch. Nghĩa là ở đây
không có sự dịch chuyển điện tử mà là sự dịch chuyển ion. Các ion H+
trên mặt ngoài
của màng sẽ cân bằng với ion H+
của dung dịch nghiên cứu và trên mặt phân cách sẽ
xuất hiện điện thế. Vậy điện thế của màng thủy tinh EM đặc trƣng cho pH của dung
dịch nghiên cứu. Việc đo pH của dung dịch khi dùng điện cực thủy tinh có thể đƣợc
thực hiện với việc đo sức điện động của hệ (Hg.Hg2Cl2/KCl/CH+
(1)/thủy
tinh/HCl/AgCl.Ag) tức là đo sức điện động của pingalvanic gồm điện cực calomel và
điện cực thủy tinh. Một ƣu điểm của điện cực thủy tinh là có thể dùng để đo pH trong
một phạm vi rộng, cân bằng thiết lập nhanh, có thể xác định pH của cá hệ thống không
có tính oxi hóa - khử. Nhƣợc điểm cơ bản của điện cực thủy tinh là d bị vỡ, vì cân
bằng của điện cực thủy tinh thiết lập nhanh, nên điện cực có tốc độ phản hồi đủ lớn. Vì
vậy, ngoài việc dùng để đo pH của các dung dịch, ngƣời ta có thể dùng điện cực thủy
tinh làm điện cực chỉ thị cho quá trình định phân theo phƣơng pháp đo điện thế các
dung dịch acid - base.
Trƣớc khi đo pH với điện cực thủy tinh cần phải hiệu chuẩn điện cực máy đo pH
bằng các dung dịch đệm chuẩn, tiếp đến là đo pH của dung dịch phân tích.
3.1.3.2. Phƣơng pháp chuẩn độ điện thế (phƣơng pháp đo điện thế gián tiếp)
Chuẩn độ điện thế là một phƣơng pháp phân tích mà việc xác định điểm tƣơng
đƣơng của quá trình định phân đƣợc thực hiện bằng cách đo điện thế của dung dịch
phân tích trong quá trình định phân. Tại gần điểm tƣơng đƣơng xảy ra sự thay đổi đột
ngột của thế điện cực chỉ thị nhờ đó xác định đƣợc điểm tƣơng đƣơng. Việc xác định
điểm tƣơng đƣơng theo phƣơng pháp chuẩn độ điện thế chỉ đƣợc thực hiện khi có ít
nhất một cấu tử tham gia phản ứng định phân có tham gia trong quá trình điện cực. Ví
dụ để xác định điểm tƣơng đƣơng của quá trình định phân theo phƣơng pháp acid –
base ta dùng điện cực thủy tinh làm điện cực chỉ thị. Để xác định các halogenua ta
dùng điện cực bạc clorua…
Để xác định điểm tƣơng đƣơng dựa vào điểm uốn trên đồ thị E – V hoặc pH – V
hoặc điểm cực đại trên đồ thị (∆E/∆V) – V hoặc (∆pH/∆V) – V khi cho những lƣợng
biến đổi thể tích dung dịch chuẩn rất bé ở gần điểm tƣơng đƣơng.

36. 37
Hình 3.2 a) Đƣờng định phân dạng tích phân b) Đƣờng định phân dạng vi phân
Trên hình trình bày các kiểu đƣờng định phân trong phƣơng pháp chuẩn độ điện
thế. Trong phƣơng pháp chuẩn độ điện thế ngƣời ta cũng dùng các phản ứng thông
thƣờng: phản ứng acid – baseo, phản ứng oxi hóa – khử, phản ứng tạo phức và phản
ứng tạo kết tủa.
Ưu điểm của chuẩn độ điện thế:
Trong cùng điều kiện, chuẩn độ đo thế có ƣu điểm hơn chuẩn độ dung chỉ thị hóa
học (nhìn mắt):
- Độ nhạy cao hơn có thể chuẩn độ dung dịch có nồng độ thấp hơn
- Tranh sai số chủ quan khi phát hiện điểm kết thúc chuẩn độ bằng mắt thƣờng
- Có thể chuẩn độ dung dịch có màu, đục, chuẩn độ phân riêng hỗn hợp nhiều
thành phần
- Có thể tự động hóa việc chuẩn độ điện thế
Ứng dụng của phương pháp đo điện thế:
Cả hai phƣơng pháp đo điện thế trực tiếp và chuẩn độ điện thế đều có ứng dụng
rộng rãi trong thực tế phân tích.
Phƣơng pháp đo điện thế trực tiếp quan trọng trong thực tế là việc xác định pH
của các dung dịch bằng điện cực thủy tinh cũng nhƣ việc xác định một số ion khác nhờ
điện cực chọn lọc ion. Dựa vào các điện cực ion, ngƣời ta có thể xác định đƣợc các ion
Cu2+
, Ag+
, Ca2+
, Na+
, K+
, Cl-
, F-
…và đã ứng dụng thành công các điện cực này trong
đối tƣợng công nghiệp và sản phẩm môi trƣờng.
Việc ứng dụng đo điện thế của dung dịch phân tích để xác định điểm tƣơng
đƣơng trong phân tích thể tích (chuẩn độ điện thế) đƣợc ứng dụng rộng rãi trong các
quá trình định phân các acid, base và các muối. Phƣơng pháp chuẩn độ điện thế sử
dụng các điện cực màng chọn lọc ion: từ điện cực thủy tinh cho đên các loại màng
chọn lọc ion đặc thù làm tang độ nhạy, độ chính xác của phƣơng pháp phân tích thể
tích. Dùng phƣơng pháp chuẩn độ điện thế có thể xác định đƣợc điểm tƣơng đƣơng
của các dung dịch đục, dung dịch có màu thẫm… đồng thời có thể định phân đƣợc các
dung dịch loãng, hỗn hợp phức tạp…Nhờ phƣơng pháp chuẩn độ điện thế, ngƣời ta có

37. 38
thể tự động hóa đƣợc quá trình phân tích.Ngày nay, ngƣời ta đã chế tạo các máy chuẩn
độ điện thế tự động với các điện cực để chuẩn độ acid – base, chuẩn độ oxy hóa khử,
chuẩn độ kết tủa, chuẩn độ hàm lƣợng nƣớc…
3.2. Phân tích quang học
3.2.1. Phƣơng pháp đo chỉ số khúc xạ, đo góc quay cực
3.2.1.1. Phƣơng pháp đo chỉ số khúc xạ
Nguyên tắc: Chỉ số khúc xạ của một chất so với khôngkhí là tỷ số giữa giá trị sin
của góc tới và giá trị sin của góc khúc xạ của tia sáng truyền từ không khí vào chất đó.
Chỉ số khúc xạ còn đƣợc gọi là chiết suất thƣờng đƣợc xác định bằng khúc xạ kế.
Chỉ số khúc xạ đƣợc đo với chùm tia có bƣớc sóng tƣơng ứng với vạch D của Natri
(589,3nm) và ở nhiệt độ 20 ± 0,5o
C và đƣợc ký hiệu là: n D20
Nồng độ của dung dịch có thể xác định theo công thức: C =
n, no là chỉ số khúc xạ của dung dịch và dung môi
F là độ tăng của chỉ số khúc xạ khi nồng độ tăng 1% (xác định bằng thực
nghiệm)
Khúc xạ kế Abbe:
a. Nguyên tắc hoạt động: Khúc xạ kế Abbe dựa trên nguyên tắc phản xạ toàn
phần. Cụ thể là xác định góc tới hạn của sự phản xạ toàn phần của tia sáng đi từ môi
trƣờng có chỉ số khúc xạ cao (nhƣ thủy tinh) vào môi trƣờng có chỉ số khúc xạ bé hơn
của chất cần đo.
b. Cấu tạo
Hình 3.3. Sơ đồ đƣờng đi c a tia sáng trong hệ lăng kính c a khúc xạ k Abbe
Bộ phận chính của khúc xạ kế Abbe gồm hai lăng kính tam giác vuông bằng thủy
tinh có cùng chiết suất N. Hai lăng kính này đƣợc ghép với nhau theo mặt huyền sao
cho chúng song song với nhau và giữa chúng có khoảng cách nhỏ có thể chứa lớp chất
lỏng cần đo.
Khúc xạ kế còn có các bộ phận hỗ trợ khác nhƣ: