Unit 2-Ky Thuat Lay Mau [PDF]

Zitiervorschau

2- Lấy mẫu thí nghiệm

1

Nội dung • Giới thiệu chung • Một số khái niệm chung • Phương pháp lấy mẫu – – – –

Dụng cụ lấy mẫu Các dạng mẫu thường lấy để kiểm tra Chuẩn bị mẫu Bao gói, vận chuyển, bảo quản mẫu

• Xử lý mẫu trước khi phân tích

2

Giới thiệu chung •

•

Lấy mẫu đóng vai trò rất quan trong trong đánh giá chất lượng lô sản phẩm vì mẫu phải phản ánh chính xác mọi đặc điểm chất lượng và phải đặc trưng cho thành phần trung bình của lô sản phẩm. Tùy vào đặc tính riêng biệt của sản phẩm mà có những qui định cho việc lấy mẫu khác nhau. Khó có thể đưa ra được những qui tắc cố định được chấp thuận trong mọi tình huống, cho mọi sản phẩm.

3

Mục đích của việc lấy mẫu • • • • •

Kiểm tra quá trình sản xuất Kiểm tra nghiệm thu Xác định đặc trưng của lô (gọi là tổng thể) Để tiến hành các phép thử Đánh giá thị trường

4

Phương pháp lấy mẫu

5

Một số khái niệm chung •

• •

Mẫu: là một đơn vị hoặc nhóm đơn vị sản phẩm lấy từ một tập hợp (tổng thể) để cung cấp thông tin và có thể làm cơ sở đưa ra quyết định đối với tập hợp đó Phép lấy mẫu: thủ tục lấy mẫu hoặc tạo mẫu Tập hợp (hoặc tổng thể): là tòan thể các đơn vị sản phẩm được xét. Tùy theo trường hợp tổng thể có thể là một lô, một số lô hay một quá trình sản xuất

6

Một số khái niệm chung • •

•

Đơn vị sản phẩm: đối tượng cụ thể hoặc một lượng vật chất xác định trên đó tiến hành các phép thử Đơn vị lấy mẫu: là đơn vị sản phẩm mà từ đó lấy ra để phân tích. Đơn vị lấy mẫu có thể là một hay một nhóm đơn vị sản phẩm. Lô hàng (hay lô sản phẩm): là lượng hàng nhất định có cùng một tên gọi, cùng một hạng chất lượng, cùng một lọai bao gói, cùng một nhãn hiệu (ký hiệu nhãn), sản xuất trong cùng một xí nghiệp và cùng một khỏang thời gian gần nhau, cùng một giấy chứng nhận chất lượng, vận chuyển cùng phương tiện và giao nhận cùng một lúc 7

Một số khái niệm chung •

•

• •

Mẫu ban đầu: là một lượng sản phẩm được lấy cùng một lúc từ một đơn vị tổng thể (có bao gói hoặc không bao gói). Mẫu riêng (hoặc mẫu cơ sở): là mẫu thu được bằng cách phối hợp N mẫu ban đầu lấy từ một tập hợp để làm đại diện cho tập hợp đó. Mẫu chung: là tập hợp tất cả mẫu riêng của một tập hợp. Mẫu trung bình thí nghiệm: là mẫu được chuẩn bị từ mẫu chung để tiến hành phân tích, xét 8 nghiệm.

Phương pháp lấy mẫu Chỉ dẫn ban đầu: • Địa điểm lấy mẫu: lấy mẫu nơi bảo quản, bốc dỡ hay vận chuyển, tại từng điểm (hoặc sau từng thiết bị) trong quá trình sản xuất, tại điểm nhập nguyên liệu hoặc xuất thành phẩm. • Kiểm tra sơ bộ sản phẩm: – Trước khi lấy mẫu cần kiểm tra tính đồng nhất của lô hàng, nếu không đạt thì phải chia lô thành nhiều phần có tính chất gần như nhau. – Cần xem xét bao gói ngòai của sản phẩm và trong chừng mực có thể xem xét bao gói của từng đơn vị 9 sản phẩm.

Phương pháp lấy mẫu •

Vi trí lấy mẫu: được xác định theo vị trí ngẫu nhiên nhưng cần làm sạch để sản phẩm lấy ra không bị dây bẩn. • Trường hợp dây bẩn ngẫu nhiên: – Nếu ngẫu nhiên trên bề mặt sản phẩm bị dây bẩn thì phải nhẹ nhàng bỏ đi. – Trường hợp khi sự dây bẩn ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm hoặc làm thay đổi tính chất của sản phẩm thì không được lọai bỏ mà phải xem đó là 1 thành phần của sản phẩm 10

Phương pháp lấy mẫu • Lấy mẫu hàng: có 2 trường hợp + Sản phẩm được bao gói: –

Lô sản phẩm => bao gói => những mẫu ban đầu => mẫu riêng => mẫu chung => mẫu trung bình thí nghiệm.

+ Sản phẩm không được bao gói: –

Lô sản phẩm => những mẫu ban đầu => mẫu chung => mẫu trung bình thí nghiệm.

11

Ước lượng số lượng mẫu • Khoảng tin cậy (Confidence intervals)

CI  x  Z 

 n

or

SD CI  x  t  n

(xem thêm trong Bài 3: đánh giá kết quả phân tích) • Sai số tối đa (E) phụ thuộc vào mức độ tin cậy

σ E  Z n 12

Ước lượng số lượng mẫu • Số lượng mẫu:

σ  n   Z  E 

2

• Sai số tối đa (E) có thể được thể hiện thông qua mức _ độ chính xác (γ) :

E  γ. x

  σ   n   Z _    γ. x  

2

13

Ước lượng số lượng mẫu • Ví dụ như chúng ta muối xác định hàm lượng Na trong một thực phẩm ăn liền với mức tin cậy 95%. Kiểm tra sơ bộ cho thấy hàm lượng Na trung bình là 1000mg/khay với độ lệch chuẩn là 500. Hãy xác định số lượng mẫu cần lấy để đạt độ chính xác 10%.

Dữ liệu: Độ tin cậy = 95% (α = 0.05) ⇒ z = 1.96; γ = 0.1; x = 1000; σ = 500. 2

2   σ  500    n   Z  _   1.96    96 0.1 x 1000     γ. x  

14

15

16

Dụng cụ lấy mẫu Hình dáng • Cần sử dụng những dụng cụ có khả năng lấy được mẫu ban đầu từ những độ dày bất kỳ của các lớp khác nhau của lô hàng. • Hình dáng, vật liệu chế tạo và độ lớn, độ dài của dụng cụ lấy mẫu và dụng cụ chứa mẫu phải dựa vào các tiêu chuẩn phù hợp cho từng lọai sản phẩm riêng biệt

17

www.starqualitysamplers.com/seed.php

18

19

20

Boerner divider

•

a

21 http://www.cd3wd.com/CD3WD_40/VITA/GRAINLOS/GIF/PGLX157.GIF

http://www.wheatflourbook.org/DesktopModules/IM.aspx?I=167&M=0

Dụng cụ lấy mẫu Chuẩn bị dụng cụ để lấy mẫu • Dụng cụ phải được rửa sạch, sấy hoặc lau khô. • Sản phẩm đã dùng để tráng dụng cụ nhất thiết không được dùng lại để làm mẫu phân tích (không trộn chung với mẫu). • Cần giữ dụng cụ lấy mẫu và chứa mẫu đều khô sạch, không bị nhiễm bẩn ngẫu nhiên như nước, bụi.

22

Các dạng mẫu thường lấy để kiểm tra •

Mẫu từ dây chuyền sản xuất, gồm mẫu nguyên liệu, bán thành phẩm hoặc thành phẩm. Đó là hệ thống mẫu liên tục, cho phép kiểm tra quy trình sản xuất có ổn định không.

23

Các dạng mẫu thường lấy để kiểm tra •

Mẫu từ một lô, thường là mẫu trong kho nguyên liệu hoặc kho bán thành phẩm. Đó là một tập hợp đã xác định, cho phép xác định và đánh giá chất lượng của sản phẩm, thông thường đánh giá tỷ lệ khuyết tật.

24

Các dạng mẫu thường lấy để kiểm tra Thông thường tùy theo các lọai mặt hàng mà quy định mẫu sao cho phù hợp, dễ đại diện, dễ phân tích. • Đối với sản phẩm đóng chai, đóng hộp như nước khóang, nước giải khát, bia, sữa…thì đơn vị mẫu là chai hoặc hộp.

25

Các dạng mẫu thường lấy để kiểm tra •

Đối với sản phẩm rời như trứng, trái cây, bánh kẹo…thì đơn vị mẫu là quả, thùng hay đơn vị khối lượng. Nhưng đối với sản phẩm quả nhỏ như nho thì đơn vị mẫu là chùm hoặc kg.

26

Các dạng mẫu thường lấy để kiểm tra Lấy mẫu sản phẩm có bao gói: • Khi lấy mẫu ban đầu lúc tiến hành bốc dỡ hoặc xếp sản phẩm thì phải lấy mẫu đều đặn, nghĩa là tiến hành trong khỏang thời gian gần bằng nhau. • Nếu việc bốc dỡ hay vận chuyển hàng hóa không đều thì số lượng bao gói phải lấy với lượng gần bằng nhau trong những khỏang thời gian khác nhau tùy thuộc vào tốc độ vận chuyển. • Mẫu ban đầu phải lấy từ các vị trí khác nhau của bao gói ở các độ dày khác nhau của lô. 27

Các dạng mẫu thường lấy để kiểm tra Lấy mẫu các sản phẩm lỏng, sệt, bột nhão • Cần khuấy trộn đều các sản phẩm trong thùng đựng nếu thấy cần thiết. Nếu sản phẩm phân thành lớp và khó khuấy trộn thì phải lấy từ mỗi lớp với tỉ lệ tương đương với lượng sản phẩm của lớp đó.

28

Các dạng mẫu thường lấy để kiểm tra •

Tránh lấy chất lỏng gần thành ống, tại các chỗ uốn gấp vì không phản ánh giá trị thực của tổng thể. Chất lỏng có độ nhớt quá cao thường không đều, vì vậy có thể đun nóng hoặc làm đông đặc rồi áp dụng phương pháp lấy mẫu chất rắn.

29

Các dạng mẫu thường lấy để kiểm tra Lấy mẫu chất khí, có 3 trường hợp: • Khí ở dạng động: cần đặt ống lấy mẫu vào giữa dòng khí. Để cho khí trong ống được thay thế hòan tòan thì ống phải ngắn và xác định đúng thời gian. • Khí ở dạng tĩnh (trong bình): có thể lấy mẫu tại điểm bất kỳ, nhưng đôi khi cũng cần kiểm tra tỉ trọng. • Khí ở trạng thái nửa tĩnh: chúng ta coi như mẫu đồng đều nhưng cần tránh lấy ở miệng bình, lấy ở nơi được coi là trộn kỹ.

30

Các dạng mẫu thường lấy để kiểm tra Lấy mẫu sản phẩm dạng rời và không bao gói (dạng hạt, dạng cục) • Có sự khác biệt về giá trị của các chỉ tiêu giữa hạt lớn và hạt nhỏ vì vậy cần tạo mẫu sao cho sự phân bố giữa hạt trong mẫu gần giống với phân bố giữa hạt trong lô.

31

Các dạng mẫu thường lấy để kiểm tra •

Trong sản xuất hoặc trong bảo quản các lọai hạt có cùng kích thước và cùng tỷ trọng thường tập trung vào một nơi – lấy mẫu khi sản phẩm ở trạng thái động – tăng số lượng mẫu ban đầu và mẫu riêng

32

Chuẩn bị mẫu Chuẩn bị sản phẩm dạng lỏng, sệt, mỡ, bột • Tất cả các mẫu ban đầu cho vào bình đựng sạch và khô có nắp đậy kín. • Mẫu chung nhận được bằng cách trên được trộn cẩn thận để thu được một hỗn hợp đồng nhất • Sau đó lấy từ hỗn hợp mẫu chung tạo thành mẫu trung bình thí nghiệm.

33

Chuẩn bị mẫu Chuẩn bị mẫu sản phẩm dạng hạt và cục • Tất cả mẫu ban đầu lấy được cho vào một dụng cụ (chai, túi ni lông hai lớp) sao cho sản phẩm không bị dây bẩn hoặc bị hút ẩm, bay hơi nước). • Nếu sản phẩm dạng cục, nên nghiền thành cục nhỏ hơn ( sau khi nhận được mẫu chung cần trộn đều và tiếp tục nghiền nhỏ đến kích thước yêu cầu (tùy sản phẩm), và lược giảm để được mẫu trung bình thí nghiệm. 34

Bao gói, vận chuyển, bảo quản mẫu TBTN •

•

•

•

Mẫu trung bình thí nghiệm được đựng trong các dụng cụ sạch, trơ để tránh sự nhiểm bẩn từ bên ngòai, tránh làm hư hỏng mẫu trong khi vận chuyển. Dụng cụ chứa mẫu phải được niêm phong và gửi ngay đến phòng thí nghiệm càng sớm càng tốt để tránh hư hỏng mẫu. Mẫu lưu phải được bảo quản trong điều kiện khô ráo, sạch sẽ, thóang mát ở nhiệt độ và độ ẩm không khí phù hợp với từng lọai sản phẩm. Ví dụ mẫu kẹo bảo quản ở 20°C, φ=70%. Đồ hộp đông lạnh thì bảo quản ở điều kiện lạnh đông. Thời gian bảo quản không quá 6 tháng. 35

Xử lý mẫu trước khi phân tích

36

Lọai mẫu • •

Xác định hợp chất cần phân tích trong mẫu Các pha cần xem xét – Pha khí: các hợp chất bay hơi. – Pha nước: các hợp chất phân cực (ưa nước). – Pha dung môi hữu cơ: các hợp chất không phân cực (kỵ nước).

37

Các bước cơ bản trong phân tích • •

• •

Trích ly (chưng cất): trích tách các chất cần phân tích ra khỏi mẫu. Tinh sạch: lọai bỏ các hợp chất gây ảnh hưởng: hấp phụ, phân bố. Cải biến: tăng khả năng phân tích dựa vào khả năng phản ứng hóa học của chất phân tích. Định lượng: đo hàm lượng chất phân tích bằng cách so với chất chuẩn.

38

Những điểm lưu ý về trích ly Độ phân cực: • lực liên kết nội phân tử phần lớn là do tính phân cực của các nguyên tử và khả năng tạo liên kết hydrô. • Các ion: –

•

Ion dương và ion âm mang điện và thường tan. Ví dụ NaCl, KCl, NH4Cl...

Các phân tử: –

Momen lưỡng cực:

39

40

Những điểm lưu ý về trích ly Tính tan • Dung môi phân cực: thường hòa tan các chất ưa nước và mang điện • Dung môi không phân cực: thuờng hòa tan các chất ưa béo hoặc không tan trong nước • Hằng số điện môi [ε]: mô tả tính phân cực của dung môi. Hằng số điện môi đo mức tác dụng của vật chất lên tính truyền điện. Dung môi có độ phân cực cao thì có hằng số điện môi cao.

41

Những điểm lưu ý về trích ly Hằng số điện môi

42

Những điểm lưu ý về trích ly • • • • •

Hằng số điện môi là tỉ số giữa F/F´ Dung môi phân cực có xu hướng định hướng cao trong trường điện và có hằng số điện môi cao Hằng số điện môi của nước là 80,1. Dung môi không phân cực thì ít có định hướng trong trường điện nên có hằng số dung môi thấp. Hằng số điện môi của hydrocarbon là 1,89.

43

Những điểm lưu ý về trích ly Dung môi • Dung môi là môi trường cho các phản ứng hóa học diễn ra. –

–

•

Dung môi được sử dụng để trích một cách có chọn lọc các chất từ hợp chất phức tạp. Dung môi được sử dụng để phân tích và làm tinh sách các lọai phân tử.

Độ tan cho biết mức độ bao nhiêu chất tan sẽ tan vào dung môi ở một nhiệt độ cố định.

44

Những điểm lưu ý về trích ly Dung môi thường phải đáp ứng được các chỉ tiêu sau: • Trơ với điều kiện phản ứng. • Hòa tan được các chất tham gia phản ứng. • Dễ lọai bỏ ở công đọan cuối của phản ứng. • Giá cả vừa phải. • Không độc hại.

45

Những điểm lưu ý về trích ly Các yếu tố chính ảnh hưởng đến các chất tan trong dung môi: • Nhiệt độ • Kích thước phân tử • Các nhóm hóa học chức năng • Độ pH

46

Những điểm lưu ý về trích ly •

•

Các vật liệu trong tự nhiên chứa đa dạng các nhóm có độ phân cực khác nhau, do đó để tách một cách chọn lọc các nhóm cần phân tích thì phải sử dụng dung môi đúng lọai phân cực hoặc dùng phương pháp chưng cất Ví dụ: – – –

Hexane: lipit, sáp, steroids MeOH: hợp chất màu, alkaloids, tannins, flavonoids Nước: các lọai muối, đường và protein

47

Những điểm lưu ý về trích ly

Hệ số phân bố:

KD

A  A

organic

aqueous

=>

Cần làm khô dung dịch hữu cơ (lọai nước) trước khi phân tích (ví dụ GC)

48

Những điểm lưu ý về trích ly •

Ví dụ về tính nồng độ một hợp chất trong dung dịch sử dụng hệ số phân bố KD.

•

Xác định lượng caffeine trong từng phân lớp của nước:chloroform (100 mL v/v) nếu biết độ tan của caffeine trong nước và chloroform lần lượt là 1,8 g/100ml và 18 g/100ml?

49

Những điểm lưu ý về trích ly

50

51

52

Những điểm lưu ý về chưng cất •

Nhiệt độ sôi

53

Những điểm lưu ý về chưng cất Lực liên kết nội phân tử • Để một phân tử có thể di chuyển vào pha hơi thì phải vượt qua được lực liên kết nội phân tử giữ phân tử đó trong pha lỏng • Ảnh hưởng bởi: – – – –

Liên kết H Liên kết lưỡng cực-lưỡng cực Liên kết van der Waals Kích thước và hình dạng

54

Những điểm lưu ý về chưng cất

55

Những điểm lưu ý về chưng cất

56

Những điểm lưu ý về chưng cất

57

Những điểm lưu ý về chưng cất

58