Phần mở đầu nhằm giúp sinh viên nắm vững nội qui thực tập, những qui tắc an toàn và cách xử lý các sự cố xảy ra khi làm việc trong phòng thí nghiệm hóa học. Phần tiếp theo là các bài thí nghiệm thực hành để đạt được 3 mục tiêu chính của môn học đề ra. Mỗi bài thực hành được trình bày theo thứ tự các nội dung: - Mục tiêu: Để sinh viên tự lượng giá sau thực hành. - Lý thuyết: Tóm tắt kiến thức tối thiểu mà sinh viên cần biết để hiểu và giải thích được các bước tiến hành, hiện tượng và kết quả thí nghiệm.
- Dụng cụ - Hóa chất: Giúp sinh viên dự trù các phương tiện vật tư cần có. - Thực hành: Các bước thí nghiệm cụ thể phải thực hiện. - Lượng giá: Ghi lại những yêu cầu về báo cáo kết quả, hoặc câu hỏi kiểm tra hay bài tập mở rộng. 1 NỘI QUY PHÒNG THÍ NGHIỆM Khi làm việc ở phòng thí nghiêm sinh viên phải tuân thủ các quy định sau: 1.
Đến phòng thí nghiệm đúng giờ quy định. Chuẩn bị bài trước khi thực tập. Khi vào phòng thí nghiệm, phải mặc áo blouse, phải để túi xách, mũ nón đúng nơi quy định và nộp báo cáo thực tập bài trước cho giảng viên hướng dẫn. Kiểm tra dụng cụ, hóa chất trước khi làm thí nghiệm.
Nếu thấy thiếu hoặc hư hỏng phải báo ngay cho giảng viên hướng dẫn thực tập. Không đùa giỡn, không ăn uống, không hút thuốc, không tiếp khách trong phòng thí nghiệm. Không được rời khỏi phòng thí nghiệm khi chưa có sự đồng ý của giảng viên hướng dẫn thực tập. Không tự ý di dời các lọ đựng hóa chất, dụng cụ thực tập từ nơi này sang nơi khác.
Không được làm những thí nghiệm không có trong bài thực tập. Khi thực tập, nếu làm hư hỏng dụng cụ phải báo ngay cho giảng viên hướng dẫn làm biên bản. Việc bồi thường được thực hiện theo quy định của Nhà trường. Cuối buổi thực tập phải trình bảng số liệu kết quả các thí nghiệm để giảng viên hướng dẫn thực tập kiểm tra và ký xác nhận.
Bảng số liệu kết quả thực tập phải được nộp cùng báo cáo kết quả thực tập. Kết thúc buổi thực tập, phải rửa sách dụng cụ, sắp xết lại hóa chất, làm vệ sinh chỗ làm thí nghiệm, khóa điện nước và bàn giao cho nhóm trực trước khi ra về. Nhóm trực do tổ trưởng tổ thực tập phân công có trách nhiệm quét dọn phòng thí nghiệm, tiếp nhận, kiểm tra chỗ làm việc của các nhóm, sắp xếp lại phòng thực tập cho gọn gàng và bàn giao cho kỹ thuật viên (KTV) phụ trách phòng thực tập. 2 Bài 1 XÁC ĐỊNH GIỚI HẠN KIM LOẠI NẶNG VÀ ARSEN TRONG MỸ PHẨM BẰNG PHƢƠNG PHÁP HÓA HỌC 1.
Mục tiêu học tập - Xác định được giới hạn chì, arsen trong mẫu son, phấn…bằng phương pháp hóa học (so màu) 2. Nội dung thực hành 2. Thử giới hạn arsen 2. Nguyên tắc: Cho arsen tác dụng với khí hydro mới sinh tạo khí AsH3.
Khí này bay lên gặp mảnh giấy tẩm HgBr2 cho hỗn hợp màu vàng hoặc vàng nâu. So sánh độ đậm màu của vết ở mảnh giấy từ bình thử và vết thu được ở mảnh giấy từ bình mẫu chuẩn Giới hạn cho phép của arsen trong mỹ phẩm là ≤ 5 ppm Phản ứng khử bằng hydro mới sinh (do Zn trong môi trường acid tạo ra): Các hợp chất của arsen (cả AsO33- và AsO43- …) đều thành AsH3 dạng khí: AsO33- + 3Zn + 9H+ = AsH3 + 3Zn2+ + 3H2O Cho AsH3 tác dụng với HgCl2: tạo thành hợp chất có màu từ vàng sang đỏ nâu: AsH2(HgCl); AsH(HgCl)2; As(HgCl)3; As2Hg3 2. Dung môi - Hoá chất - Dụng cụ A. Hoá chất – thuốc thử: (Theo DĐVN V) - Acid sulfuric đặc - Nước oxy già đặc - Dung dịch thiếc (II) clorid 4% - Kẽm hạt không có Arsen - Dung dịch kali iodid 10% - Dung dịch arsen chuẩn 1 ppm pha từ dung dịch arsen chuẩn đặc (100 ppm), pha xong dùng ngay - Giấy tẩm thủy ngân (II) bromid 3 (Chuẩn bị giấy tẩm thủy ngân (II) bromid: Nhúng giấy lọc màu trắng, loại 80g/10000 cm2 (loại giấy lọc Whatman No.1 là thích hợp), kích thước 20 cm x 15 mm, đã được gập làm đôi vào một đĩa hình chữ nhật có chứa dung dịch thủy ngân (II) bromid 5% (TT) trong ethanol (TT).
Gạn bỏ dung dịch thừa và làm khô bằng cách treo giấy lên một sợi dây không phải bằng kim loại ở nơi tránh ánh sáng. Cắt bỏ 1 cm ở chỗ nếp gấp và cạnh ngoài. Cắt thành những mẩu vuông có cạnh 15 mm hoặc thành những đĩa tròn có đường kính 15 mm. Bảo quản trong lọ thủy tinh nút kín có bọc giấy đen) - Bông tẩm chì acetat (Chuẩn bị bông tẩm chì acetat: Ngâm bông hút nước trong hỗn hợp 10 thể tích dung dịch chì acetat 9,5% (TT) và 1 thể tích dung dịch acid acetic 2M (TT).
Loại bỏ dung dịch thừa bằng cách thấm bằng giấy lọc nhưng không làm khô kiệt khối bông. Để bông khô ở nhiệt độ phòng. Bảo quản trong bao bì kín, tránh ánh sáng) B. Dụng cụ: Bộ dụng cụ thử Arsen: Theo DĐVN V (Hình 1) Hình 1.
Bộ dụng cụ thử giới hạn arsen 2. Cách tiến hành - Bình thử: Có chứa mẫu mỹ phẩm - Bình chuẩn: Song song tiến hành một bình chuẩn trong cùng điều kiện như bình thử nhưng thay chế phẩm bằng 1,0 ml dung dịch Arsen chuẩn 1 ppm. Thứ tự Các thao tác Kết quả 1 Cân chính xác khoảng 0,2000 gam chế phẩm vào bình nón 4 nút mài dung tích 100 ml của bộ dụng cụ thử arsen Thêm 10 ml acid sulfuric đặc (TT), đun ở nhiệt độ khoảng 2 2000C trong 40 phút, giảm nhiệt độ đến khoảng 1000C, thêm từ từ từng giọt nước oxy già đến khi mất màu Đun tiếp 15 phút nữa, thêm 10 ml nước, để nguội, thêm 2 3 ml thiếc (II) clorid 4% (TT), thêm 2 g kẽm hạt không có arsen Đậy ngay bình bằng nút của bộ thử arsen đã được lắp sẵn 4 giấy tẩm thuỷ ngân (II) bromid và bông tẩm chì acetat Ngâm các bình phản ứng trong nước khoảng 2 giờ sao cho 5 khí được giải phóng đều đặn, thỉnh thoảng lắc nhẹ Song song tiến hành một bình chuẩn trong cùng điều kiện 6 như bình thử nhưng thay chế phẩm bằng 1 ml dung dịch Arsen chuẩn 1 ppm. Lấy các miếng giấy tẩm thuỷ ngân (II) bromid ra ngâm 7 vào dung dịch kali iodid 10% trong 10 phút Lấy các miếng giấy ra khỏi dung dịch kali iodid 10%, đặt lên tờ giấy lọc trắng, quan sát vết màu trên giấy tẩm thủy 8 ngân (II) bromid của cả 2 bình thử và chuẩn So sánh độ đậm màu của các vết Phép thử chỉ có giá trị khi miếng giấy thu được từ bình 9 chuẩn cho vết có màu quan sát được 2.
Đánh giá và báo cáo kết quả Kết quả: Ghi kết quả quan sát Kết luận: Đạt hay không đạt so với giới hạn qui định arsen 2. Thử giới hạn kim loại nặng 2.1 Nguyên tắc: Cho ion Pb2+ phản ứng với thioacetamid tạo phức có màu. So sánh màu của ống thử với màu của ống chuẩn Giới hạn cho phép của chì (Pb) trong mỹ phẩm là ≤ 20 ppm 2.2 Dụng cụ - Hoá chất A. Hoá chất – thuốc thử: (Theo DĐVN V) 5 - Dung dịch chì chuẩn 10 ppm mới pha trong vòng 2 tuần - Acid sulfuric đặc - Acid nitric đặc - Dung dịch acid hydrocloric 2 M - Dung dịch chỉ thị phenolphtalein - Amoniac đặc - Acid acetic băng - Dung dịch đệm acetat pH 3,5: Hòa tan 25 g amoni acetat (TT) trong 25 ml nước, thêm 38 ml dung dịch acid hydrocloric 7 M (TT).
Điều chỉnh tới pH 3,5 bằng dung dịch acid hydrocloric 2 M (TT) hoặc bằng dung dịch amoniac 6M (TT) và thêm nước vừa đủ 100 ml - Dung dịch thuốc thử thiocetamid: Thêm 1 ml hỗn hợp gồm 15 ml dung dịch natri hydroxyd 1 M (TT), 5 ml nước và 20 ml glycerin 85 % (TT) vào 0,2 ml dung dịch thioacetamid 4 % (TT), đun nóng cách thủy trong 20 giây, làm lạnh và dùng ngay B. Dụng cụ: - Chọn các ống nghiệm thủy tinh đồng nhất, giống nhau về hình dạng, kích thước và màu sắc.3 Cách tiến hành Thứ tự Các thao tác Kết quả - Mẫu thử: Cân chính xác khoảng 0,5000 gam chế phẩm 1 vào chén nung sứ, thêm vài giọt acid sulfuric đặc để làm ẩm, nung ở nhiệt độ thấp trên bếp điện đến cắn khô Thêm 2 ml acid nitric đặc và vài giọt acid sulfuric đặc, 2 tiếp tục đốt cẩn thận đến khi hết khói bay ra. Nung ở 6000C tới cắn trắng (khoảng 2 giờ). Thêm 8 ml dung dịch acid hydrocloric 2 M, dùng đũa 3 thủy tinh khuấy kỹ, thêm 0,1 ml dung dịch phenolphtalein Thêm từng giọt amoniac đặc đến màu hồng bền (nếu khó quan sát sự chuyển màu do có nhiều tủa thì lọc trước khi 4 trung hòa), thêm từng giọt acid acetic băng đến khi dung dịch mất màu 6 Lọc hỗn hợp vào ống nghiệm, tráng chén nung bằng 2 ml 5 nước và lọc vào ống nghiệm.
- Mẫu chuẩn: Hút 1 ml dung dịch chì chuẩn 10 ppm vào 6 một ống nghiệm, thêm nước để thể tích trong ống chuẩn tương đương thể tích trong ống thử. - Mẫu trắng: Là nước cất cho vào 1 ống nghiệm, có thể 7 tích nước bằng mẫu thử và mẫu chuẩn Thêm vào mỗi ống nghiệm 0,5 ml dung dịch acid acetic 8 băng, 2 ml dung dịch đệm acetat pH 3,5 và 1,2 ml dung dịch thuốc thử thioacetamid, trộn đều. Để yên 2 phút và so sánh màu của ống thử với màu của 9 ống chuẩn và màu mẫu trắng Hình 2. Mô phỏng các bước tiến hành xác định giới hạn kim loại nặng 2.4 Đánh giá và báo cáo kết quả - Nguyên tắc quan sát: Nhìn từ trên xuống trên nền trắng Kết quả: Ghi kết quả quan sát, so sánh về độ đậm của màu dung dị ch trong các ống thử và ống chuẩn Kết luận: Đạt hay không đạt về giới hạn kim loại nặng 3.
Câu hỏi lƣợng giá: 1) Nêu nguyên tắc phản ứng hóa học trong phép thử giới hạn kim loại nặng và arsen 7 2) Nêu giới hạn cho phép về As, Pb trong mẫu mỹ phẩm và giải thích ý nghĩ a của các giới hạn này 3) Trong quá trình thử nghiệm, những giai đoạn nào cần cân hay hút lượng mẫu, thuốc thử chính xác, tại sao? 4) Nêu cách đánh giá kết quả mẫu đạt và không đạt. 5) Kết quả phép thử chỉ có giá trị khi nào, khi nào phải làm lại? 4.