Đang tải... (xem toàn văn)
Ánh sáng được tách thành phổ nhờ lăng kính hay bộ lọc nhiễu xạ trước khi mỗi dải bước sóng được chọn lọc cho đo lường. Hệ thống lọc giao thoa, sau đó chọn lọc dải sóng dẹp phù hợp.Độ phân giải của thiết bị phụ thuộc vào độ hẹp của dải phổ sử dụng khi đo liên tục một mẫu.Máy quang phổ chứa cảm biến và bộ tách sóng để đo tỷ lệ phản xạ của màu sắc sản phẩm ở mỗi 10nm hay ít hơn, sau đó tổng hợp từ ít nhất 30 điểm dữ liệu và bắt đầu tính toán đưa ra giá trị màu.Có 3 phương pháp phổPhương pháp quang phổ hấp thụ phân tử+ Phương pháp phổ quay và dao động: phương pháp quang phổ hồng ngoại+ Phương pháp phổ Raman+ Phương pháp electron UVVis
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Tiểu luận SPECTROPHOTOMETER (Máy đo quang phổ) GVHD: TRẦN LỆ THU Chiều thứ 4 (tiết 9-10), Nhóm 4 Tháng 5 năm 2015 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 2 I. Sơ lược về máy đo quang phổ 3 II. Quang phổ UV-Vis 4 1.1. Khái quát 4 1.2. Nguyên lý chung của phổ hấp thụ UV-Vis 4 1.3. Tính năng hoạt động 4 1.4. Phần mềm cơ bản 5 1.5. Chức năng định lượng 5 1.6. Chức năng quét 5 1.7. Chức năng DNA/protein 5 1.8. Chức năng đo đa bước sóng 5 1.9. Ứng dụng 6 1.10. Giới thiệu về một số loại máy quang phổ UV-Vis trên thị trường 7 Máy quang phổ UV-VIS 8000 UV 8 1.11. Một số thiết bị quang phổ UV-Vis được sử dụng trong phân tích thực phẩm thông qua các bài báo khoa học 10 III. Kết luận 11 Tài liệu tham khảo 11 LỜI MỞ ĐẦU Ngày xưa, thực phẩm chỉ đơn giản là cung cấp năng lượng cho con người hoạt động. Tuy nhiên, cùng với sự phát triển của xã hội ngày nay thì yêu cầu về thực phẩm của con người ngày càng cao. Con người không chỉ cần được ăn no, ăn đủ mà còn cần thực phẩm phải “bắt mắt”, hình thức đẹp, mùi vị hấp dẫn cũng như đáp ứng các nhu cầu thẩm mỹ khác. Bên cạnh đó, vấn đề an toàn thực phẩm cũng được đặt lên hàng đầu, để kiểm tra trong thực phẩm có chứa những phân tử chất độc hại các nhà khoa học đã tìm hiểu, nghiên cứu và chế tạo ra một loại máy có thể kiểm tra thực phẩm mà có thể cho ra kết quả một cách nhanh chóng và chính xác, đó chính là máy đo quang phổ (Spectrophotometer). Thấy được những lợi ích đó, nhóm chúng em quyết định chọn đề tài này để báo cáo. Trong quá trình làm bài không thể tránh khỏi những sai sót, chúng em mong nhân được đóng góp ý kiến của cô. Chúng em chân thành cảm ơn cô ạ! I. Sơ lược về máy đo quang phổ Ánh sáng được tách thành phổ nhờ lăng kính hay bộ lọc nhiễu xạ trước khi mỗi dải bước sóng được chọn lọc cho đo lường. Hệ thống lọc giao thoa, sau đó chọn lọc dải sóng dẹp phù hợp. Độ phân giải của thiết bị phụ thuộc vào độ hẹp của dải phổ sử dụng khi đo liên tục một mẫu. Máy quang phổ chứa cảm biến và bộ tách sóng để đo tỷ lệ phản xạ của màu sắc sản phẩm ở mỗi 10nm hay ít hơn, sau đó tổng hợp từ ít nhất 30 điểm dữ liệu và bắt đầu tính toán đưa ra giá trị màu. Có 3 phương pháp phổ Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử + Phương pháp phổ quay và dao động: phương pháp quang phổ hồng ngoại + Phương pháp phổ Raman + Phương pháp electron UV-Vis Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân Phương pháp phổ khối lượng Trong bài tiểu luận này nhóm chúng em sẽ khai thác về quang phổ UV-Vis II. Quang phổ UV-Vis 1.1. Khái quát Máy quang phổ tử ngoại khả kiến (Ultra Violet- Visbility Spectrum hay UV- Vis) là vùng nằm ở cận UV cho đến IR, được xác định từ khoảng 180-1100nm. Đây là vùng phổ đã được nghiên cứu nhiều và được áp dụng nhiều về mặt định lượng. Được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp hóa học, sinh học, công nghệ thực phẩm, đồ uống cũng như môi trường. Là dụng cụ dùng để phân tích chùm sáng có nhiều thành phần thành những thành phần đơn sắc khác nhau. Máy quang phổ UV - VIS vận hành trên cơ sở đo độ hấp thụ ánh sáng đặc trưng cũng như độ truyền quang ở các bước sóng khác nhau, nhờ đó kết quả thu được nhanh và chính xác, đặc biệt là việc ứng dụng thiết bị trong ngành đồ uống để xác định thành phần vi lượng cũng như các chỉ tiêu vệ sinh an toàn thực phẩm. 1.2. Nguyên lý chung của phổ hấp thụ UV-Vis Phổ hấp thụ UV-Vis là phổ hấp thụ của các chất tan ở trạng thái dung dịch đồng thể của một dung môi nhất định như: nước, metanol, benzen, toluen, cloroform, Vì thế, muốn thực hiện phép đo phổ này ta phải: Hòa tan chất phân tích trong một dung môi phù hợp Chiếu vào dung dịch mẫu chứa hợp chất cần phân tích một chùm bức xạ đơn sắc có năng lượng phù hợp để cho chất phân tích hay sản phẩm của nó hấp thụ bức xạ để tạo ra phổ hấp thụ UV-Vis của nó. Đo cường độ của chùm sáng sau khi đã qua dung dịch mẫu nghiên cứu 1.3. Tính năng hoạt động Máy quang phổ UV - VIS là thiết bị có thể sử dụng để kiểm tra các chỉ tiêu hoá học trong các mẫu nước có kết quả phân tích nhanh, cho phép sử dụng các loại hóa chất và thuốc thử thông dụng và sẵn có ở Việt Nam. Đặc biệt, hiện nay trên thế giới cũng như Việt Nam đang sử dụng phổ biến máy quang phổ UV - VIS model U - 1900 và U - 2900. Đây là thiết bị hoạt động có độ ổn định cao, giá thành rất hợp lý, giao diện phần mềm thân thiện dễ sử dụng. 1.4. Phần mềm cơ bản Đo độ hấp thụ, độ truyền quang hoặc đo nồng độ với hệ số nồng độ hay hệ số nồng độ chuẩn như μg/ml, mg/ml, g/l, ppb, ppm, %, IU, mM/l, M/l hoặc các giá trị nồng độ khác có thể đưa vào qua bàn phím, hiển thị liên tục giá trị đo không cần nhấm phím đọc. 1.5. Chức năng định lượng Thiết lập hoặc lưu trữ các cách tính hiệu chuẩn để đo nồng độ mẫu chưa biết. Có thể dùng đến 10 dung dịch chuẩn để xác định đường cong chuẩn. 1.6. Chức năng quét Quét phổ của mẫu tại bất kỳ khoảng bước sóng nào với việc lựa chọn tốc độ quét và lượng dữ liệu đo. Tốc độ quét có thể lựa chọn phù hợp từ 100nm đến 3600nm/phút; Bước sóng quét sẽ được quét từ bước sóng cao đến bước sóng thấp. Do vậy, thiết bị đợi bước sóng cao, cách này làm giảm nhiễu, tăng độ nhạy của thiết bị. Việc điều khiển chính xác kính lọc và đổi đèn làm tăng hiệu quả quét. 1.7. Chức năng DNA/protein Tính toán nồng độ và độ tinh khiết DNA. Tỷ lệ tại các bước sóng đo khác nhau. Tỉ lệ tại các bước sóng 260nm/280nm hoặc 260nm/230nm và có thể trừ đi độ hấp thụ tại bước sóng 320nm. Các bước sóng khác và hệ số có thể thêm vào. 1.8. Chức năng đo đa bước sóng Đo đa bước sóng để phân tích và xác định các thành phần trong hỗn hợp như phân tích mầu của bia. 1.9. Ứng dụng Người ta dùng máy quang phổ để quan sát và xác định các thành phần của một nguồn sáng. Phân tích protein Phân tích carbonhydrate Phân tích hàm lượng kim loại trong thực phẩm Phân tích một số chỉ tiêu nước Kiểm tra độ tinh khiết Vết của tạp chất trong chất hữu cơ được phát hiện dễ dàng khi nó có cường độ hấp thu đủ lớn Nhận biết chất và nghiên cứu cấu trúc Bằng cách so sánh phổ hấp thu của chất so với phổ hấp thu của chất trong thiên nhiên hoạc với mẫu chuẩn có thể cho kết luận về một sản phẩm tổng hợp Phân tích hỗn hợp Các máy quang phổ UV-Vis hiện đại có khả năng xác định các nồng độ riêng rẽ trong hỗn hợp gồm n cấu tử. Máy sử dụng tính chất cộng độ hấp thụ để giải hệ phương trình và cho kết quả nồng độ từng cấu tử trong hỗn hợp phân tích. Xác định khối lượng phân tử Xác định hằng số phân ly acid-bazo Xác định hằng số phân ly acid-bazo là một trong những phương pháp quan trọng để nghiên cứu cấu trúc các hợp chất hữu cơ. Nội dung của phương pháp là đo phổ hấp thu của các chất hữu cơ chứa các nhóm có tính chất acid-bazo phụ thuộc vào pH của mội trường. Xác định thành phần của phức chất Thành phần của phức chất trong dung dịch có thể được xác định bằng quang phổ hấp thu tử ngoại khả kiến theo một trong các phương pháp khác nhau: phương pháp biến số liên tục, phương pháp tỷ lệ mol Trong lĩnh vực công nghệ sản xuất bia, máy đo quang phổ UV-Vis được ứng dụng để xác định độ màu của nguyên liệu cũng như bia thành hẩm, thành phần đạm amin, đường khử, hàm lượng glucan, polyphenol, hàm lượng chất đắng và diacetyl, Phân tích NH 3+ sử dụng phương pháp Nessler và đem đo màu ở bước sóng 410 nm Phân tích NO 2 so màu ở bước sóng 520 nm. Phân tích Nitrat (NO ) so màu ở bước sóng 410 nm. Phân tích so màu ở bước sóng 410 nm. Phân tích COD trong nước ở bước sóng 600 nm. 1.10. Giới thiệu về một số loại máy quang phổ UV-Vis trên thị trường Máy UV- Vis 1800 dùng để phân tích định tính cũng như định lượng các hợp chất hữu cơ hoặc vô cơ, phân tích các hợp chất hữu cơ ,vô cơ, phức chất, xác định mức độ tinh khiết của chất. Máy quang phổ UV-VIS 8000 UV Hãng sản xuất: Thermo Scientific - Mỹ Máy đo quang phổ Orion AquaMate được thiết kế để phân tích nước và các ứng dụng quang phổ khác với hơn 260 phương pháp lập trình trước tương thích với một số thương hiệu phổ biến về cung cấp hóa chất phân tích nước (Merck, Hach, CHEMetrics, và hóa chất AQUAfast của Thermo Orion) cùng với các phương pháp do người sử dụng tối ưu để đo độ hấp thụ, % truyền qua và kiểm tra nồng độ. Phương pháp đo được lưu trữ trên thẻ nhớ USB nên người sử dụng có thể thêm vào hoặc gỡ bỏ khỏi thiết bị khi cần thiết. MÁY ĐO QUANG PHỔ UV-VIS- UVD-3200 Thông số kỹ thuật: Loại 2 chùm tia Model UVD 3200 loại 2 chùm tia với giá giữ cuvet 8 chỗ tự động, tự động quét phổ Có 04 khe sóng lựa chọn tự động Máy được thiết kế với độ ổn định cao dễ sử dụng và được sử dụng với nhiều ứng dụng khác nhau như trong các phòng phân tích kiểm tra chất lượng thuộc lĩnh vực như dược phẩm, thuốc, hoá dầu, hoá chất, phòng nghiên cứu sinh học, phân tích DNA/RNA, phòng kiểm tra chất lượng môi trường, kiểm tra thực phẩm, các sản phẩm nông nghiệp. Model UVD 3200 được thiết kế với hệ quang mới có thể điều khiển bằng bộ vi xử lý. Bước sóng: 190-1100nm Spectro UV-VIS Double Beam PC Scanning Spectrophotometer Model UVD-2960 Spectro UV-Vis đôi máy tính (Model UVD-2960) là một hiệu suất cao UV- Vis chùm kép tự động quét quang phổ. Máy quang phổ mẫu UVD-2960 có thể được sử dụng rộng rãi để phân tích định tính và định lượng trong các lĩnh vực như kiểm tra dược phẩm, phân tích lâm sàng, hóa dầu các phòng thí nghiệm, phòng thí nghiệm hóa học và hóa sinh học, DNA / RNA phân tích cũng như trong các cơ quan kiểm tra chất lượng, tức là kiểm soát môi trường, quản lý nước , chế biến thực phẩm [...]... III Kết luận Phương pháp đo quang phổ là một trong những phương pháp hiện đại được sử dụng phổ biến, đặc biệt là quang phổ tử ngoại khả kiến (UV-Vis), chúng được sử dụng trong các phòng thí nghiệm hóa phân tích, hóa sinh học thực phẩm, trong lĩnh vực y tế (DNA/RNA), Ở Việt Nam chưa phổ biến bằng nước ngoài Với trình độ tiên tiến, công nghệ hiện đại, hy vọng sẽ có nhiều quang phổ mới ra đời Bài báo cáo...và nông nghiệp Spectro UV-Vis đôi máy tính (Model UVD-2960) sử dụng một thiết kế hệ thống quang học mới và là máy vi tính kiểm soát 1.11 Một số thiết bị quang phổ UV-Vis được sử dụng trong phân tích thực phẩm thông qua các bài báo khoa học Tên bài báo: Determination of total iron in water and foods... mới ra đời Bài báo cáo này chỉ giới thiệu về quang phổ UV-Vis, là sinh viên chuyên ngành thực phẩm chúng ta cần phải tìm hiểu nhiều hơn nữa các thiết bị được sử dụng trong thực phẩm Tài liệu tham khảo http://www.hiendaihoa.com/co-khi-may-moc/giai-phap-ung-dung-co-khi-maymoc/may -quang- pho-do-buoc-song.html http://vietanhco.com.vn/may -quang- pho-uv-vis/may -quang- pho-uv-vis-do-dachi-tieu-nuoc/flypage.tpl.html... điển hình, lợi thế của DLLME bao gồm dễ dàng hoạt động, phân tích nhanh, chi phí thấp và yếu tố làm giàu cao Phương pháp quang phổ UV-Vis được biết đến như một phương pháp đơn giản và nhạy cảm để phân tích hoạt động của sắt Trong nghiên cứu này, phương pháp DLLME kết hợp với quang phổ xác định nhanh tổng sắt sử dụng 5-Br-PADAP như các thuốc thử tạo phức Các phương pháp này để xác định sắt có độ nhạy... http://vietanhco.com.vn/may -quang- pho-uv-vis/may -quang- pho-uv-vis-do-dachi-tieu-nuoc/flypage.tpl.html http://www.thienkygroup.com/index.php?option=com_product&act=chitiet&id=1886&alias=may-do -quang- pho-uv-vis uvd-3200&Itemid=151 www.vatgia.com/raovat/8058/10758972/may -quang- pho-tu-ngoai-kha-kienhai-chum-tia-uvd-2960-new-labomed-vietnam.html ... Gao, Min Zhou, Yongjun Ma, Shengguo Zhao b) Mục đích nghiên cứu : Xác định tổng liên kết sắt có trong nước và thực phẩm c) Phương pháp thực hiện: Chiết vi lượng lỏng -lỏng phân tán cùng với phương pháp phổ UV-VIS Chiết vi lượng lỏng -lỏng phân tán (DLLME) thường dựa trên việc sử dụng các hệ thống thành phần dung môi tam phân trong đó các giọt đều đặn của các dung môi chiết xuất được phân tán trong pha . http://www.hiendaihoa.com/co-khi -may- moc/giai-phap-ung-dung-co-khi -may- moc /may- quang -pho -do- buoc-song.html http://vietanhco.com.vn /may- quang -pho- uv-vis /may- quang -pho- uv-vis -do- da- chi-tieu-nuoc/flypage.tpl.html. http://www.thienkygroup.com/index.php?option=com_product&act=chi- tiet&id=1886&alias =may- do- quang -pho- uv-vis uvd-3200&Itemid=151 www.vatgia.com/raovat/8058/10758972 /may- quang -pho- tu-ngoai-kha-kien- hai-chum-tia-uvd-2960-new-labomed-vietnam.html. lượng Trong bài tiểu luận này nhóm chúng em sẽ khai thác về quang phổ UV-Vis II. Quang phổ UV-Vis 1.1. Khái quát Máy quang phổ tử ngoại khả kiến (Ultra Violet- Visbility Spectrum hay