I. Cơ sở lý thuyết
Thành phần chính trong vitamin C thương mại là axit ascorbic (H2C6H6O27, FW = 176,12). Axit ascorbic vừa là một axit, vừa là một chất khử, do đó, cả chuẩn độ axit-bazơ và chuẩn độ oxi hóa khử đều có thể sử dụng để xác định lượng axit ascorbic trong những viên vitamin C thương mại.
Vitamin C là 1 chất chống oxy hóa cần thiết đối với dinh dưỡng của con người. Thiếu vitamin C có thể dẫn đến bệnh scurvy (scobat) đặc trưng khiến cho xương và răng không
Nguyên tắc phương pháp
1. Phương pháp axit – bazơ
Trong dung môi nước, axit ascorbic là axit phân ly hai nấc với các giá trị pKa lần lượt bằng 4,2 và 11,6 tương ứng với sự phân ly H+ của nhóm –OH đính vào C3 và C2 .
Axit ascorbic dễ dàng phản ứng với các dung dịch kiềm để tạo muối.
Để định lượng axit ascorbic có thể dùng phản ứng chuẩn độ nấc 1 với NaOH, chỉ thị phenolphatalein.
2. Phương pháp oxi hóa khử:
Axit L- ascorbic bị oxi hóa thành axit L- dehydroascorbic theo bán phản ứng oxi hóa sau đây ( E0= 0,127V ở pH=5)
Axit ascorbic được xác định dựa trên phản ứng oxi hóa nó bằng iot (trong KI dư) theo phương pháp chuẩn độ trực tiếp với chất chỉ thị hồ tinh bột.
Bước 1:điều chế dung dịch iot 5I- + IO3- + 6H+ «3I2 + 3H2O
Bước 2: I2 oxi hóa axit ascorbic tạo axit dehidroascorbic
C6H8O6 + I2 «C6H6O6 + 2I- + 2H+
Tại điểm tương đương, khi toàn bộ axit ascorbic đã bị oxi hóa, I2 sẽ hiện diện trong dung dịch, phản ứng với hồ tinh bột làm xuất hiện màu xanh. Đây là điểm dừng của chuẩn độ.
II. Các bước tiến hành thí nghiệm
Thí nghiệm này gồm hai phần, phần đầu dùng chuẩn độ axit-bazơ để xác định lượng axit ascorbic trong một viên vitamin C. Phần thứ hai dùng chuẩn độ oxi hóa khử để thực hiện xác định tương tự.
Chuần bị các dung dịch:
1.Chuẩn bị các dung dịch
- Dung dịch vitamin C cần xác định hàm lượng axit ascorbic
Cân chính xác viên vitamin C, hòa tan viên vitamin C trong nước, lọc nếu cần thiết. Thể tích cuối cùng của dung dịch nên là 100 mL.
- Dung dịch iốt: Hòa tan 5 g KI và 0,268 g KIO3 trong 200 ml nước cất, thêm 30 ml axit sunfuric 3M và chuyển vào bình định mức 500 ml, định mức đến vạch mức, ta được dung dịch KI3
-Dung dịch chỉ thị 1% tinh bột:Cho 0,5 g tinh bột hòa tan vào 50 ml nước cất nóng gần sôi. Hòa tan hoàn toàn và để dung dịch nguội trước khi sử dụng. (không phải lúc nào cũng là dung dịch hồ tinh bộ 1%, dung dịch 0,5% cũng tốt).
-Dung dịch NaOH 0,1N
- Đệm acetat pH = 4,5: hoà tan 77,1 g amoni acetat trong nước, thêm 70 ml acid acetic băng, thêm nước vừa đủ 1000 ml.
- Dung dịch Na2S2O3
Dung dịch Na2S2O3 không chuẩn bị từ lượng cân chính xác của Na2S2O3.5H2O vì muối này dễ mất nước kết tinh, nồng độ thay đổi trong lúc bảo quản do tác dụng của CO2, O2 trong không khí, các vi khuẩn trong nước,...
Muốn pha 1 lít dung dịch chuẩn Na2S2O3 0,02N; cân 4,96 gam Na2S2O3.5H2O trên cân kĩ thuật rồi hòa tan vào 1 lít nước cất vừa đun sôi (do tinh thể ngậm nước natritiosunfat thường mất nước nên để điều chế lít dung dịch 0,1N người ta thường cân trên cân kĩ thuật). Thêm vào dung dịch độ 0,1 gam Na2CO3, vài giọt clorofom hay HgI2 0,001% (10mg/l). Dung dịch phải đựng trong bình thủy tinh màu nút nhám, ít nhất sau 2 ngày hãy lập độ chuẩn. Độ chuẩn của dung dịch Na2S2O3 thay đổi khi để lâu do tác dụng của CO2 và O2 không khí:
Na2S2O3 + H2CO3 NaHCO3 + NaHSO3 + S
2Na2S2O3 + O2 2Na2SO4 + 2S
Dưới tác dụng của CO2, độ nguyên chuẩn của tiosunfat tăng lên vì lượng NaHSO3 tạo thành tác dụng với iot theo tỉ lệ phân tử cao hơn là Na2S2O3 với I2:
HSO3- + I2 + H2O HSO4- + 2HI
S2O32- + I2 2I- + S4O62-
Quá trình phân hủy do H2CO3 thường diễn ra trong 10 ngày đầu sau khi pha dung dịch, sau đó độ chuẩn lại giảm do:
2Na2S2O3 + O2 2Na2SO4 + 2S
Khi pha chế dung dịch Na2S2O3 người ta thêm Na2CO3, một mặt để hạn chế sự tác dụng của CO2, mặt khác để giảm sự hoạt động của vi khuẩn vì hoạt động của vi khuẩn giảm ở pH từ 9÷10. Thêm HgI2 (10mg/l) để diệt vi khuẩn nhưng dung dịch vẫn không thể chuẩn bị từ lượng cân chính xác. Do đó, dung dịch chỉ pha chế gần đúng rồi thiết lập độ chuẩn bằng các chất khởi đầu như K2Cr2O7, As2O3,...
» Tin mới nhất:
» Các tin khác: