TINH DẦU – XÁC ĐỊNH TRỊ SỐ CARBONYL – PHƯƠNG PHÁP HYDROXYLAMIN TỰ DO
Essential oils – Determination of carbonyl value – free hydroxylamine method
Tiêu chuẩn này qui định phương pháp xác định trị số carbonyl trong tinh dầu. Tiêu chuẩn này áp dụng cho các loại tinh dầu có chứa các hợp chất carbonyl (đặc biệt là xeton, trừ metylxeton) khó chuyển hóa thành oxim bằng phương pháp quy định trong TCVN 8456 (ISO 1279).
Phương pháp này không áp dụng được cho các tinh dầu có chứa một hàm lượng đáng kể este hoặc các thành phần nhạy với kiềm khác.
Các tiêu chuẩn nêu rõ các yêu cầu đối với các loại tinh dầu riêng rẽ sẽ được quan điểm rõ phương pháp để áp dụng là phương pháp này hoặc phương pháp hydroxylamoni clorua được quy định trong TCVN 8456 (ISO 1279)1).
Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết khi áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các bổ sung, sửa đổi (nếu có).
TCVN 8442 (ISO 212), Tinh dầu – Lấy mẫu;
TCVN 8443 (ISSO 356), Tinh dầu – Chuẩn bị mẫu thử.
Trong tiêu chuẩn này sử dụng thuật ngữ và định nghĩa sau:
Trị số carbonyl của tinh dầu (carbonyl value essential oil)
Số miligam kali hydroxit cần để trung hòa lượng axit clohydric được giải phóng trong phản ứng oxi hóa với hydroxylamoni clorua, trên một gam tinh dầu.
CHÚ THÍCH: Các oxim là kết quả của phản ứng giữa các hợp chất carbonyl với hydroxylamin.
Chuyển hóa các hợp chất carbonyl về oxim bằng phản ứng với hydroxylamin tự do được giải phóng trong hỗn hợp của hydroxylamoni clorua và kali hydroxit.
Chuẩn độ lượng kiềm dư bằng dung dịch axit clohydric, hoặc bằng phương pháp so màu hoặc phương pháp đo điện thế.
Chỉ sử dụng các thuốc thử loại tinh khiết phân tích và sử dụng nước cất hoặc nước có tinh khiết tương đương.
5.1. Axit clohydric, dung dịch chuẩn, c(HCL) » 0,5 mol/l
5.2. Dung dịch kali hydroxit, c(KOH) » 0,5 mol/l trng etanol 95% (phần thể tích).
Hòa tan bằng cách làm nóng 0,2g xanh bromophenol trong 3 ml dung dịch kali hydroxit trong etanol c(KOH) = 0,1 mol/l và 10ml etanol 95% (phần thể tích). Sau khi để nguội, pha loãng bằng etanol đến 100 ml.
5.4. Hydroxylamoni clorua, dung dịch trong etanol
Hòa tan 50 g hydroxylamoni clorua trong khoảng 100 ml nước và thêm khoảng 800 ml etanol 95% (phần thể tích), sau đó thêm 10 ml dung dịch xanh bromophenol trong etanol (5.3) và pha loãng bằng etanol 95% (phần thể tích) đến 1000 ml. Thêm dung dịch kali hydroxit trong etanol (5.2) cho đến khi dung dịch có màu xanh lá cây, nếu phần chất lỏng quan sát được trong lớp mỏng, hoặc có màu đỏ nếu lớp chất lỏng dày.
Dung dịch phải có màu vàng chanh khi thêm 0,05 ml dung dịch axit clohydric (5.1) vào 20 ml dung dịch và phải có màu đỏ khi thêm 0,05 ml dung dịch kali hydroxit (5.2) vào một lượng 20 ml khác của dung dịch.
Dung dịch bền trong một tuần.
Sử dụng các thiết bị, dụng cụ của phòng thử nghiệm thông thường và cụ thể như sau:
6.1. Dùng cho cả hai kỹ thuật (chuẩn độ bằng so màu và chuẩn độ bằng đo điện thế)
6.1.1. Bình thủy tinh, bền với kiềm, dung tích từ 100 ml đến 200 ml, có các cổ mài, có gắn nắp đậy bằng thủy tinh mài hoặc gắn với ống thủy tinh dài ít nhất 1 m và đường kính trong ít nhất 10 mm để làm bộ phận sinh hàn.
6.1.2. Pipet, dung tích 20 ml và 50 ml
6.1.3. Buret, dung tích 25 ml, được chia vạch 0,1ml.
6.1.4. Cân phân tích
6.2. Dùng cho phép chuẩn độ bằng đo điện thế
6.2.1. Máy đo điện thế (tốt nhất là máy đo điện thế có thể có ghi), có các điện cực thủy tinh kết hợp .
6.2.2. Máy khuấy từ
Tiến hành lấy mẫu theo TCVN 8442 (ISO 212).
8.1. Chuẩn bị mẫu thử
Mẫu thử được chuẩn bị theo TCVN 8443 (ISO 356).
8.2. Phần mẫu thử
Cân một lượng m mẫu thử, chính xác đến 1 mg, theo quy định trong tiêu chuẩn cụ thể đối với loại tinh dầu có liên quan, cho vào bình (6.1.1)
8.3. Phép thử trắng
Thực hiện phép thử trắng đồng thời với phép xác định, sử dụng cùng các loại thuốc thử, cùng quy trình nhưng không dùng phần mẫu thử.
Nếu dùng phương pháp chuẩn độ điện thế (xem 8.4.2) thì cần thực hiện phép thử trắng ngay trước khi xác định để đưa về cùng một nhiệt độ.
8.4. Phép xác định
8.4.1. Phép chuẩn độ so màu
Dùng pipet (6.1.2) chuyển 20 ml dung dịch hydroxylamoni clorua (5.4) vào bình (6.1.1) có chứa phần mẫu thử (8.2). Dùng pipet hoặc buret để thêm 15 ml dung dịch kali hydroxi (5.2) và trộn. Để yên bình có chứa hỗn hợp, hoặc đun sôi hồi lưu theo thời gian quy định trong tiêu chuẩn cụ thể đối với loại tinh dầu có liên quan. Nếu được đun sôi thì làm nguội nhanh trước khi lấy bộ sinh hàn ra.
Chuẩn độ bằng dung dịch axit clohydric (5.1) cho đến khi quan sát được điểm kết thúc vàng xanh. Việc chuẩn độ cần được thực hiện ở nơi được chiếu sánh tốt như ánh sáng tự nhiên ban ngày.
CHÚ THÍCH: Phương pháp này có thể áp dụng cho các loại tinh dầu có màu nhạt. Đối với các loại tinh dầu có màu đậm thì sử dụng phương pháp đo điện thế trong 8.4.2, hoặc nếu không có máy đo điện thế thì sử dụng quy trình sửa đổi nêu trong Phụ lục.
8.4.2. Phép chuẩn độ điện thế.
Dùng pipet (6.1.2) chuyển 50 ml dung dịch hydroxylamoni clorua (5.4) vào bình (6.1.1) có chứa phần mẫu thử (8.2) và dùng một pipet khác thêm ngay 25 ml dung dịch kali hydroxit trong etanol (5.2). Đậy bình bằng nắp thủy tinh và xoay bình để trộn lượng chứa bên trong. Để yên hỗn hợp ở nhiệt độ phòng, hoặc đun sôi hồi lưu theo thời gian quy định trong tiêu chuẩn cụ thể đối với loại tinh dầu có liên quan.
Chuẩn độ điện thế bằng dung dịch axitclohydric (5.1) trong khi vẫn dùng que khuấy từ (6.2.2) khuấy liên tục. Sử dụng máy đo điện thế có ghi để làm đơn giản quá trình này.
Tính thể tích dung dịch axit clohydric đã sử dụng tại điểm tương đương từ đường chuẩn độ hoặc từ giá trị ghi sự thay đổi pH. Cần lưu ý rằng, tùy thuộc và các loại tinh dầu cần thí nghiệm mà pH tại thời điểm kết thúc không phải lúc nào cũng bằng nhau do vậy việc chuẩn độ đến trị số pH cố định được loại trừ.
Trị số carbonyl, tính bằng miligam kali hydroxit trên gam tinh dầu, được tính bằng công thức sau:
c là nồng độ chính xác của dung dịch axit clohydric (5.1), tính bằng mol trên lit (mol/lit);
m là khối lượng phần mẫu thử (8.2), tính bằng gam.
V0 là thể tích dung dịch axit clohydric (5.1) đã dùng trong phép thử trắng (8.3), tính bằng mililít (ml);
V1 là thể tích dung dịch axit clohydric (5.1) đã dùng trong phép xác định (8.4), tính bằng mililít (ml).
Hàm lượng các hợp chất carbonyl, biểu thị theo aldehyt hoặc xeton quy định, tính bằng phần trăm khối lượng, được tính theo công thức sau:
Trong đó
Các kí hiệu c, m, V0, V1 được giải thích như trên.
Mr là khối lượng phân tử tương đối của aldehyt hoặc của xeton quy định trong tiêu chuẩn cụ thể cho loại tinh dầu có liên quan.
Biểu thị kết quả đến hai chữ số thập phân.
Báo cáo thử nghiệm ghi rõ phương pháp được sử dụng và kết quả thu được. Báo cáo thử nghiệm cũng phải đề cập mọi chi tiết thao tác không quy định trong tiêu chuẩn này hoặc được coi là tùy chọn cũng như mọi tình huống có thể làm ảnh hưởng đến kết quả.
Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm tất cả các chi tiết cần thiết để nhận biết đầy đủ về mẫu thử.
Dùng pipet (6.1.2) chuyển 20 ml dung dịch hydroxylamoni clorua(5.4) vào bình (6.1.1). Dùng pipet hoặc buret thêm 15 ml dung dịch kali hydroxit (5.2) và trộn.
Chuyển hỗn hợp vào bình chứa phần mẫu thử và giữ lại bình nón đã đựng hỗn hợp mà không cần tráng rửa. Để yên bình chứa hỗn hợp, hoặc đun sôi có hồi lưu trong thời gian được quy định trong tiêu chuẩn về tinh dầu có liên quan. Nếu thực hiện đun sôi thì làm nguội nhanh trước khi tháo bình ngưng hồi lưu.
Chuẩn độ bằng dung dịch axit clohydric (5.1) cho đến khi quan sát được màu vàng xanh là điểm kết thúc chuẩn độ.
Chuyển khoảng một nửa lượng chứa trong bình ban đầu, trung hòa cho đến khi dung dịch có màu vàng chanh thì chuyển vào bình khác, trộn và lại chuyển một nửa của dung dịch vào bình ban đầu.
Lặp lại thao tác này cho đến khi không có sự chuyển màu khi thêm hai giọt dung dịch axit clohydric (5.1) vào dung dịch được chứa trong một trong hai bình, khi so sánh với màu của dung dịch được chứa trong bình còn lại.
1) TCVN 8456 (ISO 1279), Tinh dầu – Xác định các giá trị số carbonyl – Các phương pháp đo điện thế sử dụng hydroxylamoni clorua