Đồ thị biểu diễn A = f( λ ) (hoặc ε =f( λ ) hoặc lg ε = f( λ )) gọi là phổ hấp thụ ánh sáng của dung dịch. • Phổ hấp thụ thường được biểu diễn dưới dạng một đường cong cho thấy sự phụ thuộc độ hấp thụ của một chất bất kì ở trạng thái dung dịch vào bước sóng của ánh sáng chiếu tới. • Phổ hấp thụ của một chất được đặc trưng bởi bước sóng max mà tại đó sự hấp thụ là lớn nhất...
Nội dung
1. Phổ hấp thụ và nguyên lý
2. Các định luật cơ bản
3. Độ chính xác khi đo phổ hấp thụ
4.Sai số phép đo
5. Phương pháp định lượng
6. Hệ đo Phổ UV-VIS
7. Ứng dụng
I.Phổ hấp thụ UV-VIS
1.Đặc điểm
• Đồ thị biểu diễn A = f( λ ) (hoặc ε =f( λ ) hoặc lg ε
= f( λ )) gọi là phổ hấp thụ ánh sáng của dung
dịch.
• Phổ hấp thụ thường được biểu diễn dưới dạng
một đường cong cho thấy sự phụ thuộc độ hấp
thụ của một chất bất kì ở trạng thái dung dịch vào
bước sóng của ánh sáng chiếu tới.
• Phổ hấp thụ của một chất được đặc trưng bởi
bước sóng max mà tại đó sự hấp thụ là lớn nhất
2. Nguyên lý của phổ hấp thụ
• Khi chiếu một chùm bức xạ điện từ tác động
lên khối vật chất thì sự hấp thụ của khối vật
chất đó phụ thuộc vào bản chất của nó, như
vậy đo lượng tia bức xạ bị hấp thụ ta có thể
xác định được tính chất của vật liệu.
• Phổ hấp thụ ứng dụng tốt nhất đối với những
nguyên tử hoặc phân tử nhỏ.
• Khi ánh sáng tương tác
với các phân tử khí xảy
ra 3 quá trình khác
nhau:
- Quá trình hấp thụ
- Quá trình phát xạ tự
phát
- Quá trình phát xạ kích
thích.
Đối với phổ hấp thụ
chúng ta chỉ xét 2 quá
trình: Hấp thụ và phát
xạ tự phát.
2. Định luật Beer
k a.C ln 2,3 lg
I0
log a.b.C
I
HÖ sè truyÒn qua (%) HÖ sè hÊp thô %
100
§é nghiªng =a.b
80 2
60
A=a.b.C
40 1
20
0
Nång ®é (g/l) Nång ®é (g/l)
Hệ số hấp thụ và hệ số truyền qua phụ thuộc vào nồng độ
Kortum và Sieler cho thấy định luật Beer chỉ
áp dụng được khi nồng độ thấp.
Hệ số hấp thụ riêng a phụ thuộc vào chiết
suất môi trường và nồng độ.
n
a a0 2
(n 2) 2
Tại C=10exp (-3) chiết suất không thay đổi.
Như vây, khi phân tích dung dich ở nồng độ
cao cần có hiệu chỉnh
III. §é chÝnh x¸c khi ®o phæ hÊp thô
• CÊp chÝnh x¸c cho biÕt kÕt qu¶ ®o gÇn b»ng gi¸ trÞ
chÊp nhËn. Cßn sai sè m« t¶ tÝnh lÆp l¹i cña phÐp ®o.
• CÊp chÝnh x¸c thêng ®îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch so s¸nh
th«ng n¨ng dI qua khÈu ®é g¾n vµo mÉu vµ ®îc ®ãng
më t¹i c¸c ®iÓm kh¸c nhau trong qu¸ tr×nh hiÖu chØnh.
C¸c th«ng sè cña hÖ ®o ¶nh hëng tíi cÊp chÝnh x¸c lµ:
IV. Sai số phép đo
Sai sè cña hÖ sè truyÒn qua : ∆T
Sai sè cña cêng ®é ¸nh s¸ng : ∆I
Sai sè cña nång ®é : ∆C
• C¸c sai sè nµy suÊt hiÖn khi bÞ nhiÔu khi ®o.
• Gi¸ trÞ cña sai sè trong kho¶ng 0,01 ÷ 0,002
trªn toµn bé thang ®o.
I.Cơ sở lý thuyết
Sai sè t¬ng ®èi cña nång ®é:
• Theo ®Þnh luËt Beer :
I0
A1 T
C log lg
ab ab I ab
dC 0,434
0,434 dI
C ()
ab I dT Tab
→ dC 0,434 dI
()
C A I
V.Các phương pháp định lượng
1. Phương pháp so mầu bằng mắt
Có các cách chủ yếu để định lượng theo phương pháp
so mầu bằng mắt đó là: lập dãy mầu chuẩn, chuẩn độ
so sánh mầu và cân bằng mầu. Phương pháp cho kết
quả với độ chính xác không cao, tuy nhiên rất đơn giản
không cần máy đo phổ. Phương pháp thích hợp trong
việc kiểm tra ngưỡng cho phép của chất nào đó trong
một sản phẩm cụ thể xem có đạt hay không.
2. Phương pháp đường chuẩn
Phương trình cơ bản của phép đo định lượng theo phổ UV−Vis là:
• A= ε. l. C (ε. l = const vậy A = f(C) hàm bậc nhất)
Bằng cách chuẩn bị một dãy dung dịch mầu có nồng độ tăng dần và biết chính
xác trước C1, C2, C3,… (thường là 5−7 nồng độ nằm trong vùng tuyến tính của
mối quan hệ A−C) và dung dịch mầu của chất cần xác định nồng độ trong
cùng điều kiện phân tích như dãy dung dịch chuẩn. Nghiên cứu chọn điều kiện
phù hợp nhất đo phổ của các mẫu chuẩn và mẫu phân tích như các thông số về
thời gian, môi trường, loại cuvet… Đo độ hấp thụ quang của các dung dịch
chuẩn, dựng đường chuẩn theo hệ tọa độ A−C sau đó đo độ hấp thụ quang của
dung dịch chất mầu cần xác định nồng độ (giả sử là Ax), rồi áp vào đường
chuẩn ta sẽ có nồng độ Cx tương ứng với nồng độ chất cần xác định.
Đồ thị chuẩn A-C và cách xác định nồng
độ từ Ax đo được
Phương pháp rất tiện lợi để phân tích hàng loạt mẫu của cùng một chất
trong một loại đối tượng nghiên cứu, nhanh chóng, hiệu suất cao.