Chất chuẩn có ứng dụng xác định thành phần và tính chất của vậy liệu hay hóa chất. Có nhiều loại phụ thuộc vào tiêu chí như dạng tồn tại, chức năng và mục đích, độ chính xác,... Ứng dụng của nó phổ biến nhất trong nghiên cứu khoa học, kiểm nghiệm hiệu quả sản phẩm.
Để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng, thị trường hóa dược phẩm càng đa dạng. Thế nhưng, bên cạnh tác động tích cực của sự phong phú về sản phẩm là mối lo ngại về hàng giả, hàng kém chất lượng. Chỉ bằng những phương pháp kiểm nghiệm thô sơ thì không thể phân biệt được đâu là loại tốt, đâu là loại kém chất lượng. Lúc này nhu cầu cấp thiết đặt ra: liệu có phương pháp nào tối ưu để giải quyết vấn đề này? Vì thế, chất chuẩn ra đời, đáp ứng nhu cầu kiểm nghiệm của con người.
1. Khái niệm về chất chuẩn - Dung dịch chuẩn độ là gì?
Có vô vàn khái niệm về chất chuẩn. Nhưng hiểu theo ý chung nhất, nó là một loại chuẩn đo lường đặc biệt mà nó có độ đồng nhất và ổn định nhất định. Chất chuẩn được đưa vào sử dụng trong việc chuẩn hóa thiết bị, phương tiện đo, đánh giá phương pháp đo hoặc để xác định thành phần, tính chất vật liệu hoặc chất khác.
Hóa chất chuẩn phòng thí nghiệm sử dụng để xác định thành phần, tính chất vật liệu
2. Các loại chất chuẩn
Chất chuẩn được phân loại dựa vào các tiêu chuẩn khác nhau, cụ thể:
2.1. Căn cứ vào độ chính xác
- Chất chuẩn gốc hay chất chuẩn sơ cấp: Đó là những chất chuẩn mà nó được thẩm định đầy đủ và thừa nhận rộng rãi, phù hợp với quy định và có giá trị được chấp nhận mà không phải so sánh với bất kì chất nào.
- Chất chuẩn thứ cấp: Gồm các chất chuẩn sinh học hay hóa học được thiết lập trên các nguyên liệu được chuẩn hóa so với các chất chuẩn gốc hay bằng phương pháp phân tích có độ chính xác cao
2.2. Căn cứ vào dạng tồn tại
- Nguyên chất: có nghĩa là không pha thêm chất khác
- Hỗn hợp chuẩn: 2 hay nhiều chất trở lên
- Mẫu chuẩn: được dùng làm mẫu chuẩn
- Chủng vi sinh chuẩn
- Khí chuẩn
2.3. Căn cứ vào chức năng và mục đích sử dụng
- Chuẩn quốc tế: chuẩn gốc [primary] được thiết lập theo kiến nghị của ủy ban chuyên gia về kỹ thuật cho các chế phẩm dược phẩm
- Chuẩn quốc gia: kiểm định và ứng dụng trong phạm vi quốc gia, được thiết lập bởi các phòng thí nghiệm phù hợp với tiêu chuẩn của mỗi nước: Anh, Nhật, Mĩ..
- Chuẩn chính
- Chất chuẩn sản xuất: các chất được sản xuất và thiết lập bởi cơ sở hay nhà sản xuất theo các quy trình và các tiêu chí của cơ sở. Chất chuẩn cơ sở được tinh khiết hóa, mô tả đầy đủ và xác định rõ cấu trúc [IR, UV, MNR, MS…], thường được sử dụng cho các chất hóa học mới [New Chemical Entity - NCE] chưa có chuyên luận.
3. Cách pha dung dịch chuẩn độ trong phòng thí nghiệm
Trong phòng thí nghiệm hiện nay, có 3 cách pha dung dịch chuẩn độ được áp dụng như sau:
3.1. Dùng ống chuẩn
Ống chuẩn là một ống nghiệm thủy tinh chứa sẵn một lượng hóa chất tinh khiết cụ thể, chính xác và được hàn kín lại. Phía trên của ống có nhãn ghi tên, công thức và nồng độ dung dịch chuẩn độ đã được pha sẵn.
Cách sử dụng: Đục ống chuẩn bằng dụng cụ thích hợp, rót hết hóa chất trong ống chuẩn vào trong bình định mức có thể tích 1000 ml rồi đổ thêm lượng vừa đủ nước cất, lắc nhẹ sao cho hỗn hợp dung dịch tan đều vào nhau. Ta sẽ thu được dung dịch chuẩn độ như trên nhãn đã ghi ban đầu.
3.2. Sử dụng hóa chất tinh khiết
- Xác định lượng hóa chất cần pha dung dịch chuẩn theo công thức
Trong đó:
- mct là khối lượng chất tan [g].
- Cn là nồng độ dung dịch chuẩn độ cần phải pha [N].
- Vdd là thể tích dung dịch chuẩn cần pha [ml].
- E là đương lượng gam chất tan.
- Cân hóa chất đúng lượng đã tính ở trên, đổ hết vào bên trong bình định mức, rót vừa đủ lượng nước cất, lắc đều. Dung dịch thu được chính là dung dịch chuẩn độ cần phải pha.
3.3. Pha từ hóa chất không tinh khiết [pha gần đúng nồng độ, sau đó điều chỉnh nồng độ]
- Cách làm tương tự như dùng với hóa chất tinh khiết, tuy nhiên lượng hóa chất không tinh khiết phải lớn hơn lượng tính theo công thức.
- Xác định hệ số điều chỉnh của dung dịch K theo công thức
K = Nt / Nlt
Trong đó Nt là nồng độ dung dịch chuẩn thực tế, Nlt là nồng độ lý thuyết
- Điều chỉnh nồng độ dung dịch
+ Nếu K = 1,000: Không cần điều chỉnh nồng độ dung dịch chuẩn độ vì Nt = Nlt
+ Nếu K > 1,000: Thêm nước theo công thức V nước = [K- 1] x V điều chỉnh
4. Ứng dụng của hóa chất chuẩn
Hóa chất chuẩn hãng Merck - Đức
Tùy theo nhu cầu của người sử dụng mà chất chuẩn theo các phân loại trên được ứng dụng khác nhau:
- Chất chuẩn ra đời có thể được xem là bước tiến mới của khoa học. Nó giải quyết tình trạng thiếu phương pháp kiểm nghiệm hiện đại để kiểm nghiệm, hiệu chuẩn sản phẩm.
- Những ứng dụng quan trọng của nó có thể nhắc đến như: thẩm định phương pháp, xác định phương pháp, xác định độ không đảm bảo đo, chuẩn định, kiểm tra chất lượng, đảm bảo chất lượng, nghiên cứu [nhất là trong dược liệu nhằm xác định các chất, theo dõi độ ổn định hay hiệu quả của thuốc ...]
- Thực tế, các chất chuẩn đã được áp dụng trong việc kiểm nghiệm các sản phẩm hàng hóa thiết yếu trong cuộc sống như thuốc, thực phẩm chức năng, thực phẩm, sữa, lương thực, thực phẩm chế biến sẵn, hóa phẩm, mỹ phẩm hàng hóa... Rất nhiều hàng hóa kém chất lượng, hàng giả đã được phát hiện và tiêu hủy. Nhờ đó mối lo ngại về hàng giả, hàng kém chất lượng của người tiêu dùng được phần nào vơi bớt.