Tài liệu dành cho sinh viên chuyên ngành hóa học và dược sĩ Đây là bộ đề cương ôn tập môn hóa phân tích 2 Gồm 2 phần: Phần 1: câu hỏi lý thuyết Phần 2: Hướng dẫn giải một số đề thi vượt học phần môn hóa phân tích
Trang 1Đề cương hóa phân tích 2
Câu 1: Các phương pháp phân tích công cụ, ưu nhược điểm
Trong phân tích công cụ người ta thường khảo sát một hoặc 1 số tham số hóa lýcủa đối tượng phân tích sau khi tác động lên đối tượng đó bằng một số cách thíchhợp Dựa vào cách tác động người ta chia phân tích dụng cụ thành 4 nhóm :
- Phân tích quang học : Các hiệu ứng hay được sử dụng
+ Phát bức xạ : Có trong phổ phát xạ, phổ lân quang, phổ lân quang
+ Hấp thụ bức xạ : Có trong quang phổ hấp thụ phân tử ( UV-Vis), hấp thụnguyên tử (IR)
+ Tán xạ ánh sáng
+ Khúc xạ
+ Nhiễu xạ
+ Phân cực ánh sáng
Ưu điểm: Đơn giản, dễ thực hiện được với hầu hết các chất phân tích
Nhược điểm : Độ chính xác không cao, ít dùng phân tích định lượng các chất nồng
độ cực nhỏ, yêu cầu độ chinh xác cao
- Phân tích điện hóa: Dựa vào quá trình điện cực xảy ra khi cho dòng điện điqua dung dịch chất phân tích
+ Điện trở : Có trong phân tích độ dẫn điện
+ Điện thế : Phân tích đo thế
+ Cường độ : Phân tích vôn-ampe, cực phổ
+ Điện lượng : Phân tích đo culong
Ưu điểm: Độ chính xác cao, có thể dùng để định lượng những chất nồng độ rất
nhỏ, yêu cầu độ chính xác cao
Nhược điểm : Thiết bị đắt tiền, quá trình tiến hành phức tạp.
- Kỹ thuật tách phân tích: Nguyên tắc dựa vào sự phân bố khác nhau giữa cácpha của đối tượng phân tích dưới tác dụng của lực điện trường, lực cơ học.+ Sắc ký lỏng: Sắc ký cột, sắc ký lớp mỏng, sắc ký lớp mỏng hiệu năng cao.+ Sắc ký lỏng siêu tới hạn
Trang 2+ Sắc ký khí
+Điện di: điện di mao quản
Ưu điểm: Có thể phân tích nhiều chất trong một hỗn hợp, độ chính xác khá cao và
được áp dụng rộng dãi trong thực tiễn phân tích
Nhược điểm : Tốn dung môi, thiết bị đắt tiền.
- Nhóm hỗn hợp : Nhóm này bao gồm các ký thuật phân tích dựa vào các tínhiệu khác nhau:
+ Tín hiệu khối lượng / điện tích : Khối phổ
+ Hiệu ứng nhiệt
+ Hoạt tính phóng xạ
+ Tốc độ phản ứng
Ưu điểm: Khắc phục những hạn chế của các phương pháp trên, dùng thay thế
cho các trường hợp không thể sử dụng các phương pháp trên
Nhược điểm : Thiết bị đắt tiền, phức tạp, đòi hỏi kỹ thuật cao, ít được dùng phổ
Trong đó: K là hằng số phụ thuộc đặc điểm chất phân tích vàđiều kiện thực nghiệm
C nồng độ chất phần tích
Để xác định K ta dùng chất chuẩn đối chiếu và tính theo 2 cách:
Trang 3Cách 1: Xây dựng đường chuẩn
Pha các dung chuẩn đối chiếu có nồng độ khác nhau Đo đáp ứng Si
của các dung dịch này và lập đường cng sự phụ thuộc cảu S vào C, từ đó xácđịnh được K thông qua việc chọn khoảng tuyến tính phù hợp
Cách 2: Phương pháp thêm đường chuẩn:
Đo cường đọ đáp ứng cảu mẫu phân tích Sx, sau đó pha chế cacsdungdịch có nồng độ Cxvà CRikhác nhau ( Cx+ CRi) Đo đáp ứng và xây dựng
đồ thị phụ thuộc Từ đồ thị, nội suy ra nồng độ chất phân tích
- Phương pháp chuẩn độ : Người ta chuẩn đọ chất X băng 1 thuốc thử R thíchhợp Pứ: X + R= P
Lượng chất X ngày một giảm dần, đo đáp ứng của thuốc thử thêmvào R để tính ra nồng độ chất phân tích
Vai trò của chất chuẩn đối chiếu
Chất chuẩn đối chiếu là chất trực tiếp dùng để xác định hằng số K trongphương trình (1) do đó nó quy định độ đúng, độ tin cậy của kết quả phân tích
Câu 3: Các tiêu chuẩn đánh giá phương pháp phân tích (thẩm định phương pháp )
Độ chính xác :
Là mức độ gần nhau của các kết quả đo lặp lại
Là kết quả của 1 người thực hiện hay 1 số người thực hiện trên cùng 1 mẫuphân tích, với cùng 1 phương pháp, cùng 1 điều kiện, cùng 1 phòng thí
nghiệm lặp đi lặp lại nhiều lần
Trang 41<độ đúng <10 ppb : : -30% -> 10%
10ppb< độ đúng< 1ppm : -20% -> 10%
Là khả năng phân biệt được một sự thay đổi nhỏ của nồng độ chất phân tích
Phương pháp phân tích hay thiết bị phân tích nhạy khi giới hạn pháphiện thấp
Độ nhạy của đường chuẩn được thể hiện bằng hệ số góc của đường chuẩntuyến tính giữa tín hiệu đo S và nồng độ chất phân tích C
- Xác định LOD bằng phướng pháp trực tiếp
Đo tín hiệu đường nền (Sn)
Đo tín hiệu mẫu trắng (S0), pha loãng dần mẫu chuẩn, đo tín hiệu đến khi
Trang 5Câu 4 : QA/QC trong phòng thí nghiệm.
Nếu ta thực hiện 1 phương pháp phân tích mới , yêu cầu phải thực hiện theochương trình QA/QC
- QA : Đảm bảo chất lượng
Khi thực hiện 1 phép phân tích phải bảo đảm :
+ Có quy trình phân tích có hiệu lực
+ Có chất chuẩn
+ Kết quả thu được phải đáng tin cậy
- QC: Khảo sát chất lượng
Là 1 phương pháp kiểm tra mẫu chuẩn (RM) hoặc mẫu kiểm tra (CRM) sau
đó tính hiệu suất thu hồi của phương pháp
Câu 5 : Nguyên tắc, cách tiến hành, ưu nhược điểm của các phương pháp xử
ly mẫu vô cơ: vô cơ hóa khô và vô cơ hóa ướt.
Vô cơ hóa khô:
- Nguyên tắc: Trộn mẫu thử với muối có tính oxi hóa sau đó đem đun nóng.Một số muối có tính oxi hóa dạng bột : KNO3, NH4NO3, có thể trộn thêmthan
- Cách tiến hành: một số phương pháp cụ thể
+ Đốt mẫu thử với hỗn hợp Na2CO3, NaNO3
+ Đốt đơn giản : Chủ yếu dùng trong dược liệu, chất có nguồn gốc tự nhiên
- Ưu – nhược điểm:
+ Ưu điểm : Cách tiến hành đơn giản, chủ động pha nồng độ, khống chế thểtích khí thu được ??????
Có thể để tìm một số kim loại độc như Arsenictrong nước tiểu,tóc , móng
+ Nhược điểm : Phải sử dụng lò nung, chỉ sử dụng được với lượng mẫu thửnhỏ ( 5-10g) ; một số kim loại khi nung sẽ bay mất ( Hg, Pb, Cu)
Vô cơ hóa ướt
- Vô cơ hóa bằng clo mới sinh
+ Nguyên tắc :
Trang 6Ưu – Nhược điểm : Thời gian nhanh, vô cơ hóa hoàn toàn, độnhạy cao, thể tích dịch vô cơ ít, nồng độ chất phân tích cao Tuy nhiên làmmất 1 số kim loại (Hg)
Hỗn hợp H2SO4+ HNO3+ HClO4: Tác dụng của HclO4 chủ yếu ởgiai đoạn cuối
Ưu Nhược điểm : Thời gian nhanh, vô cơ hoàn toàn, độ nhạycao, tốn ít nguyên liệu , thể tích dịch vô cơ ít Tuy nhiên làm mất 1 số kim loại dễbay hơi
Trang 7Câu 6: Phương pháp loại bỏ chất oxi hóa khỏi dịch chiết vô cơ hóa
Chất lỏng thu được sau khi vô cơ hóa bằng HNO3 và H2SO4 thường chứaoxit nito và các vết HNO3 Để xác định sự có mặt của chúng ta dùng pứ với dddiphenylamin cho hợp chất màu xanh
Các phương pháp loại bỏ chất oxi hóa khỏi dịch chiết vô cơ hóa
- Denitrat hóa bằng ure
Đun dịch vô cơ hóa ở 135- 145 0C, sau đó thêm một ít bột ure sau đó khuấyđều
Pứ : HNO2+ NH2-CO-NH2= CO2+ 2 N2 + 3 H2O
Ure thừa bị H2SO4phân hủy nhưng không hoàn toàn
PP này ít dùng do thời gian dài, khó loại bỏ ure thừa, áp dụng với lượngHNO3còn ít
- Denitrat hóa bằng natrisulfit
Đun dịch vơ cơ hóa khoảng 30-40 phút Sau đó thêm nước vào đếnkhi nồng độ H2SO4 khoảng 40-50%, đun tới 1100C, thêm từ từnatrisulfit vào rồi khuấy đều
Pứ : Na2SO3+ H2SO4= Na2SO4+ SO2+ H2O
SO2+ HNO2= HNO + SO3
HNO + HNO2= 2 NO + H2O
Trang 8SO2+ HNO3= SO3+ HNO2
Sử dụng pp này mất khoảng từ 5- 15 phút, loại SO2thừa bằng nhiệt độ hoạc nước
Câu 7: Phương pháp phân lập một số chất độc vô cơ điển hình.
- Bari : Trừ BaSO4, các muối khác của bari đều độc, khi vào cơ thể dưới tácdụng của dịch ruột sẽ tan và gây độc cho cơ thể, biểu hiện : nôn, ỉa chảy+ Định tính :
Pứ kết tinh lại BaSO4từ H2SO4đậm đặc, sẽ thấy tinh thể hình thậphoặc hình vuông, pứ có độ nhạy 0,05 µg trong mẫu thử
Pứ với dd kali cromat tạo kêt tủa baricromat mầu vàng, ko tan trongacid acetic và kiềm
Pứ với dd natri rodizonat ở môi trường trung tính, cho kết tủa đỏ nâu,
ko tan trong HCl
+ Định lượng
PP EDTA PP đo quang : Tạo BaCrO4bằng pứ với K2CrO4 ở pH 5,5
Xử lý tủa : Chuyển tủa vào dd hỗn hợp cồn + aceton (3:2)
Ngâm tủa vào trong dd formol loãng (1:2) Đun sôi cáchthủy, để nguội , trung hòa và kiềm hóa bằng amoniac đểchuyển formol thành urotrophin
Hòa tan bari cromat trong HCl loãng
So màu trực tiếp hoặc làm pứ tạo phức màu của cromat vớithuốc thử diphenyl cacbazid ở môi trường acid, phức tạo thành có màu hồngtím
- Chì : Vào cơ thể, chì tác động lên hệ thống men cơ bản, kết hợp với nhóm
sulfuahydryl của men gây ức chế men , thiếu hụt men ALA, ko chuyển ALA thành prophobilinogen gây thiếu Hem
Δ-Tương tác với các ion Ca, Fe, ZnNgăn cản quá trình oxi hóa glucozo tạo năng lượngBiểu hiện ngộ độc : hơi thở hôi, kiền xanh ở viền răng
Trang 9+ Xử lý mẫu :
Trong kk : hút kk có bụi chì vào HNO3
Trong phủ tạng, máu, nước tiểu : vô cơ hóa bằng hh sulfonitric tạo tủa
PbSO4, sau đó hòa tan tủa trong amoni acetat nóng
+ Định tính :
Pứ với dithizon tạo dithizonat chì màu đỏ tía trong CCl4,
Pứ với KI tạo kết tủa PbI màu vàng, thêm nước đun nóng tủa tan, để nguộilại cho những tinh thể vàng ánh (mưa vàng ),
Pứ tạo chì cromat PbCrO4vàng, ko tan trong acid acetic, tan trong acid +kiềm vô cơ
độ quang của dịch chiết
- Asen : chất màu xám, dễ bị oxi hóa thành As2O3 ( thạch tím ) Đây là hợpchất quan trọng nhất, rất độc
+ Xử lý mẫu: vô cơ hóa mẫu thử bằng hợp chất sunfonitric
+ Định tính
PP Marsh ( pp trọng tài )
Nguyên tắc : Khử arsenic hóa trị cao bằng H mới sinh sẽ tạothành H3As Pt H + H3AsO4= H3As + H2O
Phát hiện H3As bằng cách đốt nóng ở 6000C , H3As bị phân hủy thành
As đọng lại trên thành ống có màu ánh kim, đốt nhẹ ống đó thấy có hạt trắngbám trên thành, soi dưới kính hiển vi thấy có hình đặc biệt
PP Cribier
Trang 10Nguyên tắc: Khử arsenic hóa trị cao bằng H mới sinh sẽ tạothành H3As Pt H + H3AsO4= H3As + H2O
Khí này tác dụng với giấy tẩm HgCl2 hoặc HgBr cho hợp chất màuvàng hoặc nâu đỏ
PT H3As + HgCl2= HCl + AsH2(HgCl)
AsH2(HgCl)+ HgCl2= HCl + AsH(HgCl2)
…+ Định lượng :
pp Marsh: Đốt các hợp chất asenic khác nhau trong ống Marsh rồihàn lại và so sánh với ống thử
.pp Cribier : Làm gam màu trong cùng điều kiện với mẫu thử
Nhúng các dải giấy có tẩm HgCl2đã tạo màu với H3As vào KI 100% để ổnđịnh màu
So sánh độ dài của giấy có màu của mẫu thử với gam màu mẫu phân tích
pp DDTC-Ag: dietyl dithiocacbamat : khử arsenic thành H3As rồidẫn khí vào bình có DDTC-Ag/ pyridin, phức tạo thành đem đo quang (
λmax= 535 nm)
- Thủy ngân : thủy ngân kim loại ở thể lỏng, dễ bốc hơi và gây độc cho hệ hô
hấp
HgCl2rất độc+ Xử lý mẫu: chú ý Hg dễ bốc hơi nên phải sử dụng pp thích hợp
Nếu sử dụng pp sulfonitric thì dừng ở giai đoạn hc hữu cơ bị tan dãtạo chất lỏng màu sẫm
Hoặc sử dụng pp clo mới sinh để tìm Hg
+ Định tính :
Tạo hỗn hống với Cu kim loại: cho vào bình 1 mẫu Cu sạch, đun nóng sau
đó rủa bằng nước cất và ether, để khô Cho pứ vs Hg sẽ tạo thành hỗn hống
.Cho vào ống nghiệm khô 1 vài tinh thể iod, đốt nhẹ, nếu có thủy ngân sẽxuất hiện tinh thể thủy ngân iod màu tím hồng hình thoi bám trên thành ống
Trang 11Pứ với Cu2I2trên mảnh giấy lọc với mảnh Cu đã tạo hỗn hống Dưới ánhsáng của bóng đèn sẽ thấy màu hồng trên nền tráng sau vài phút
Pứ với dithizon : Các muối thủy ngân 2 sẽ tạo phúc màu vàng bền vững ở
pp đo chiết quang với thuốc thử dithizon: tạo dithizon thủy tinh sau đó đochiết quang với dãy chuẩn ở bước sóng 496nm
Câu 8: Nguyên tắc, cách tiến hành, ứng dụng của phương pháp cất kéo hơi nước, phương pháp chiết lỏng-lỏng, chiết pha rắn Trình bày một số phương pháp tách chiết thông dụng.
- Phương pháp cất kéo hơi nước
+ Nguyên tắc : Đun hỗn hợp 2 chất A và B không hòa tan vào nhau thì ápsuất hơi riêng phần của chúng tăng và không phụ thuộc vào nhau
Khi tổng áp suất hơi riêng phần bằng áp suất khí quyển trên bề mặt thìhỗn hợp đó sôi
Như vậy mọi chất trong hỗn hợp sẽ sôi ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độsôi của nó
Trang 12Hình vẽ : ….
Mẫu thử cho vào bình 2, nếu cần có thể xay nhỏ Thêm nước cất vào (đểhỗn hợp sệt như cháo )
Acid hóa mẫu thử ( ko dùng acid vô cơ )
Đặt bình 2 vào nồi cách thủy, nối với bình sinh hơi, cất nhỏ lửa để bốc hơi từ
từ, sản phẩm hơi đi qua sinh hàn 4 và được hứng vào 5
Nếu cần xác định chất độc nào thì lấy ngay dịch chiết cất đó để phân tích.Nếu không có dự định cụ thể thì lấy riêng dịch cất vào các bình khác nhau+ Ứng dụng :
Pp cất kéo hơi nước được dùng nhiều trong tách chiết các dược chấttrong dược liệu, các alkaloid ???????
.Dịch cất sau để kiểm tr lại khi cần
Cách hứng mẫu theo Kohn- Abrest.
Với 300g mẫu thử lấy 300ml dịch cất
Lấy 1/6 dịch cất để tìm các halogen mạch thẳng, clorahydrat, crezol phenol Phần còn lại cất lần 2 lấy 100ml , cất thêm lần 3 lấy 35ml
Lấy ½ dịch chiết lần cuối cùng để xác định cyanid, phenol, clorofom,
formol, benzen
Nửa còn lại xác định các lạo niệu
Cách hứng mẫu khi không có hướng làm
Chuẩn bị 2 bình :
Bình 1: 5ml nước, hứng lấy 10-20ml dịch đầu
Bình 2: 10ml nước brom bão hòa, hướng 50 -100ml dịch sau
Phủ tạng 100g xay nhỏ + 50ml nước , 5ml H2SO4 10%,cất kéo hơi nước
Trang 13Dịch ở bình 1 chia làm 3 phần để tìm : 5 ml tìm niệu, 5ml tìm cyanid, 5ml tìm clohữu cơ
- Phương pháp chiết lỏng lỏng :
+ Nguyên tắc: Một dung môi nước hòa tan chất A được lắc với một dungmôi S ( không tan trong nước ) Chất A sẽ tan trong 2 pha và dẫn tới cânbằng :
A(n)↔ A(s)
\Trong đó : Anlà chất A tan trong pha nước
As là chất A tan trong pha dung môi
Ở trạng thái cân bằng giữa hai pha tỷ số hoạt độ của của chất A tronghai pha là hằng số, không phụ thuộc lượng chất A Hằng số đó được gọi là:
Ưu điểm : Hiệu suất cao, tốn ít dung môi
Trang 14Chiết ngược dong : Dung môi chiết và mẫu chiết đi ngược chiềunhau.
nhau và 2 pha luôn tiếp xúc nhau
Hình vẽ : ………
+ Ứng dụng : Kỹ thuật phổ biến tách các chất hữu cơ, loại bỏ chất cản trở phântích Tuy nhiên kỹ thuật này có 1 số nhược điểm : dùng nhiều dung môi; khó kếtnối với thiết bị tự động hóa; tạo nhũ dịch làm lệch kết quả
Quá trình thường được gắn với hệ thông sắc ký như GC/MS hoặc
HPLC/MS để vừa tinh chế vừa phân tích
Trang 15+ Ứng dụng : Đây là kỹ thuật mới đã khắc phục những nhược điểm của chiếtlỏng – lỏng.
Dùng ít dung môi; có thể kết nối với Gc hoặc HPLC, dễ dàng tựđộng hóa; đa dạng trong chon pha rắn nên có thể chiết đa dạng, tính chọn lọccao
Nhược điểm : khó lưu trữ chất phân cực mạnh, tính chọn lọc chưa dựa vàobản chất chất phân tích, lượng dung môi sử dụng hãy còn nhiều
- Một số phương pháp tách chiết thông dụng
Loại chất béo khỏi dung dịch nước –acid bằng ete dầu hỏa Chiết bằng dung môi hữu cơ:
Giai đoạn đầu chiết ở môi trường acidGiai đoạn 2 kiềm hóa bằng amoniac để chiết tiếp vì để chuyển dạngacid từ từ sang bazo và tạo hệ đệm ổn định pH
Trang 16Lắc đều và để yên một thời gian, 24h ở 25-300CGạn phần cồn và thêm cồn mới vào, tiến hành ngâm môi trường bằngcồn như trên 3-4 lần.
Gộp dịch chiết cồn lại rồi bốc hơi ở áp suất giảm đến khi thành siro.Dùng cồn từng giọt để kết tủa albumin, lọc rửa và bỏ tủa Việc lọc bỏtủa làm nhiều lần đến khi hết
Dùng 30ml ete dầu hỏa ( chia làm 3 lần) để loại chất béo từ dung dịchnước
Chiết :
Chiết bằng ete hoặc clorofom 3-4 lần, mỗi lần 10-15 ml
Lúc đầu ở môi trường acid sau đó đến môi trường kiềm ( kiềm hóabằng NH4OH hoặc NaHCO3)
Lọc lớp ete và clorofom qua giấy lọc khô để loại vết nước ( thườngmang theo chất bẩn ), ( dùng giấy lọc hoặc chất có tác dụng hút ẩm như CaSO4,CuSO4)
Riêng phần dịch chiết ở môi trường acid cần rửa bầng nước cất 3 lần
để loại các chất trước khi lọc qua giấy khô
Đuổi dung môi khỏi dịch chiết ( thường dùng pp cất kéo hơi nước).+ Phương pháp chiết Soxhlet :
Chất phân tích liên tục tiếp xúc với dung môi mới và dung môi không bịmất
Trang 17Cho vào bình cất ít NH4SO4 và phần cồn còn lại.
Cất cách thủy áp suất lực giảm ở nhiệt độ dưới 600C
Khi cồn cao quá ống uốn khúc thì chảy vào bình nhận Hoạt chất nằmlại bình còn cồn tiếp tục bay hơi, quá trình cứ thế tiếp diễn
Kết thúc, cất thu hồi,đem chiết bằng dung môi như các phương pháptrên
Câu 9 : Phương pháp tinh khiết hóa dịch chiết
- Phương pháp chiết lại :
Các chất độc có tính acid tan trong dung môi :
Chuyển thành muối tan trong nước bằng cách lắc dịch chiết với dungdịch NaOH
Lấy lớp H2O đem acid hóa và chiết lại bằng ete vài lần Dịch chiết ởmôi trường kiềm
Lắc vài lần với dung dịch acid Lấy phần H2O gộp lại và kiềm hóa rồi chiết bằng dung môi vài lần
- Phương pháp trao đổi ion
Cho dịch chiết qua cột cationid/anionid Chất phân tích được giữ lại ở cột.Rửa cột bằng nước cất đến phản ứng trung tính
Rửa giải bằng dung môi phù hợp
Câu 10 : Phương pháp phân lập một số chất độc hữu cơ điển hình
- Ethanol: Là chất lỏng, không màu, mùi hắc, vị cay, tan trong nước ở bất kỳnhiệt độ nào
+ Phân lập ethanol bằng phương pháp kéo hơi nước
Trang 18CH3CHO + I2= CI3-CHO + HI
Pứ oxi hóa ethanol bằng KMnO4 làm dung dịch nhạt màu Pứ este hóa tạo sản phẩm có mùi thơm
+ Quy trình định lượng ethanol
Lấy 9 bình Winmark, mỗi bình chứa 2ml K2Cr2O7trong H2SO4đặc
3 mẫu thử : cân chính xác khoảng 200mg mẫu thử ( cân trên cân phântích )
3 mẫu chuẩn: cân chính xác 200 mg mẫu chuẩn
3 mẫu trắng : mẫu không chứa chất phân tíchĐậy nắp, ủ 600C trong 2h, thêm KI sau đó định lượng I2bằng Na2S2O3 vớichỉ thị hồ tinh bột
- Methanol :
Phân lập methanol bằng phương pháp cất
………
+ Phản ứng định tính :
Este hóa có mùi đặc trưng
Có pứ oxi hóa bằng KMnO4 trong H2SO4hoặc oxi hóa bằng dây đồngđốt cháy
+ Phản ứng định lượng : sử dụng phương pháp quang phổ hoặc pp sắc ký (hiện nay chủ yếu dùng sắc ký khí để định tính và định lượng )
+ Quy trình xác định methanol trong phủ tạng hoặc tang vật vụ án
Xử lý mẫu bằng pp cất kéo hơi nướcNguyên tắc xác định methanol : oxi hóa mẫu bằng KMnO4trong
H2SO4 Sản phẩm tạo thành là HCHO được phát hiện bằng thuốc thử
Marquis
Cách tiến hành :
1ml mẫu + 1ml H2SO4+ 1ml KMnO42%
Nếu mất màu tím, thêm KMnO4, nếu còn màu tím thì khử bằng
H2O2đến mất màu Sau đó nhỏ 1 giọt thuốc thử Marquis, nếu chuyển màutím đỏ thì chứng tỏ mẫu có Methanol
Câu 11 : Sự hấp thụ ánh sáng: định luật hấp thụ ánh sáng, thang sóng điện từ, quan hệ màu và tia hấp thụ
Trang 19- Định luật hấp thụ ánh sáng : Chiếu một chùm ánh sáng đơn sắc song song cócường độ Iovuông góc vào một lớp môi trường có độ dày l thấy cường độsáng giảm còn I
I= I0 e-klTrong đó : k là hệ số hấp thụ cảu môi trường
- Quan hệ màu và tia hấp thụ
+ Ánh sáng ( ánh sáng trắng) chiếu vào một vật nào đó nếu nó đi qua hoàntoàn thì vật đó là không màu ( đối với mắt ta ), nếu nó hấp thụ hoàn toàn thì
Một cặp màu có tính chất như thế gọi là một cặp màu phụ nhau
+ Một số cặp màu phụ nhau :
Lục vàng – TímVàng- Lam
Da cam- Lam lụcĐỏ- Lục lam
Đỏ tía- lục+ Khi trộn hai màu phụ nhau lại ta sẽ có màu trắng hay hai tại phụ nhau khitrộn vào nhau sẽ tạo ánh sáng trắng
Trang 20Câu 12 Điều kiện, đặc điểm, ứng dụng của hấp thụ nguyên tử
- Điều kiện để có sự hấp thụ nguyên tử :
Trong điều kiện bình thường nguyên tử ở trạng thái bền, không hấp thụhoặc phát ra các nằng lượng dưới dạng bức xạ
Khi ở trạng thái hơi , ngyên tử tồn tại tự do, khi có chùm tia chiếu tới
nguyên tử sẽ hấp thụ những bức sóng ứng với những tia bức xạ mà nó có thểphát ra trong có trình phát xạ Nguyên tử nhận năng lượng và chuyển lêntrạng thái kích thích có năng lượng cao
Quá trình đó gọi là quá trình hấp thụ năng lượng nguyên tử Phổ sinh ratrong quá trình là phổ hấp thụ nguyên tử
- Đặc điểm của hấp thụ nguyên tử:
Nguyên tử hấp thụ năng lượng sẽ làm thay đổi năng lượng của electron nênPhổ nguyên tử cũng là phổ electron
Electron tham gia hấp thụ là electron ở lớp vỏ ngoài cùng
Năng lượng mà nguyên tử hấp thụ là
E = hc / λỨng với mỗi giá trị năng lượng nhận được sẽ có 1 bước sóng nhấtđịnh Mỗi giá trị năng lượng này chênh lệch nhau nên bước sóng hấp thụ làkhông liên tục Do dó phổ nguyen tử là phổ vạch
Nguyên tử chỉ hấp thụ những vạch phổ nhạy, các vạch đặc trưng và cácvạch cuối cùng cua nguyên tố
Quá trình hấp thụ và phát xạ nguyên tử là 2 quá trình ngược nhau
- Ứng dụng của phổ hấp thụ nguyên tử
Ứng dụng của phổ hấp thụ nguyên tử có thể phân loại theo nguồnnăng lượng được nguyên tử hấp thụ và quá trinh hấp thụ, phát xạ hay huỳnhquang
Trong phân tích hóa học, một số phương pháp ứng dụng quá trìnhhấp thụ nguyên tử :
Quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS Quang phổ phát xạ nguyên tử AES Quang phổ phát xạ nguyên tử nguồn plasma
Trang 21Quang phổ huỳnh quang nguyên tử
Câu 13: Điều kiện, đặc điểm, ứng dụng của phổ hấp thụ phân tử.
- Điều kiện :
Do năng lượng tổng cộng của một phân tử bao gồm nhiều mức năng lượngthành phần : năng lượng tịnh tiến, năng lượng e, năng lượng dao động, nănglượng quay
Hình vẽ : ………
Nên phân tử có khả năng hấp thụ nhiều bức xạ có bước sóng rất gần nhaukhi chiếu 1 chùm ánh sáng bất kì vào nó tạo thành một dải hấp thụ phân tử
- Đặc điẻm
Phổ hấp thụ phân tử là dải phổ liên tục
Sự hấp thụ bức xạ tử ngoại và khả kiến ( UV-Vis) có năng lượng lớn, cókhả năng thay đổi mức năng lượng electron nên gọi lag phổ electron
Sự hấp thụ năng lượng ở vùng hồng ngoại (IR) dẫn đếnthay đổi năng lượngdao động và năng lượng quay nên gọi là phổ dao động
Huỳnh quang phân tử có năng lượng thấp hơn năng lượng của bức xạ kíchthích nó
- Ứng dụng : trong phân tích, phổ hấp thụ phân tử được ứng dụng trong :
Quang phổ hấp thụ tử ngoại khả kiến (UV-Vis) Quang phổ hồng ngoại
Quang phổ huỳnh quang
Câu 14 : Định luật Lambert-Beer
- Định luật lambert-beer được phát biểu dựa trên định luật Lambert, hệ số ktrong biểu thức I=I0 E-ktđược biểu diễn qua nồng độ và hệ số khác
Biểu thức định luật Lambert-Beer :
A= Log I0/I = £ l.CTrong đó: A là độ hâp thụ quang haymaatj độ quang
Trang 22£ là hệ số hấp thụ phụ thuộc vào bản chất của dung dịch , bước songcủa chùm đơn sắc.
l là bề dày của lớp dung dịch (cm)
+ Vùng UV-Vis chỉ chiếm 1 vùng hẹp trong phổ bức xạ điện từ, bước sóng
từ 2- 760nm, chúng có năng lượng lớn nên có khả năng làm thay đổi mứcnăng lượng electron
+ Người ta chia vùng UV-Vis thành 3 vùng nhỏ: tử ngoại xa, tử ngạo gần vàkhả kiến
Tử ngoại xa : gồn các tia bức xạ có bước sóng < 200nm, vùng này có nănglượng khá cao có thể phá vỡ cấu trúc phân tử , mặt khác năng lượng cao nên
dễ bị môi trường hấp thụ làm hóa hơi dung môi Vì thế nên nó ít được ứngdụng trong phân tích
Tử ngoại gần và vùng khả kiến : Vùng tử ngoại gồm các tia có bức sóng từ200-400nm còn vùng khả kiến gồm các bức xạ có bước sóng từ 400-760 nm
2 vùng này có năng lượng có thể làm thay đổi năng lượng e trongphân tử nên được ứng dụng trong phân tích hóa học
+ Sự chuyển mức năng lượng e với hấp thụ bức xạ Uv-Vis:
Các e tham gia hiện tượng chuyển mức năng lượng : e trong liên kếtđơn, liên bội , e tự do
Trang 23Phân tử càng nhiều liên kết đôi thì sự hấp thụ càng chuyển về phíasóng dài.
Độ bội của trạng thái năng lượng ảnh hưởng đến khả năng hấp thụbức xạ
- Nguyên tắc đo phổ UV-Vis:
+ Nếu chất phân tích có khả năng hấp thụ UV-Vis thì hòa tan vaogdung môi thích hợp
Nếu chất phân tích ko có khả năng hấp thụ UV-Vis thì phải cho nóphản ứng với thuốc thử thích hợp để tạo phức có màu bền và hấp thụ UV-Vis tốt
+ Chiêú tia đơn sắc vào cuvet có chứa chất phân tích với bước sóngthích hợp
+Thu chùm tia sáng đi qua cuvet và chọn tia có độ hấp thụ lớn nhất + Ghi lại giá trị hấp thụ quang
- Sơ đồ thiết bị cơ bản
Nguồn sáng → Cách tử →Khe sáng → Buồng đo ,Cuvet → Detector
→ Khếch đại , xử lý ín hiệu → Máy ghi đo
Trang 24Quét phổ của chất phân tích và mẫu chuẩn, khi 2 phổ trùng nhau thìxác định chất phân tích đúng như dự kiến.
Dựa vào tỷ số Dmaxgiữa các bước sóng, neeuss trùng nhau thì kếtluận chất phân tích
Vd: Viatamin B12 có 3 cực đại hấp thụ ở bước song 278 nm, 361 nm,
550nm; đồng thời tỉ lệ D361/D278 = 1,7-1,9; D361 / D550 = 3,15-3,4
- Định lượng :
+ Dung dịch 1 thành phần: Dựa vào định luật Lambert-Beer A= £ l.CChọn khoảnh tuyến tính phù hợp giữa A và C ta có A=K.C
Xác định K thông qua phương pháp đường chuẩn , thêm chuẩn, chuẩn đọ đo
quang, so sánh hoặc định lượng trực tiếp
+ Dung dịch nhiều thành phần: để định lượng từng chất trong dungdịch nhiều chất thì ta phải loại bỏ ảnh hưởng của chất khác đối vớichất khảo sát Có các biện pháp sau :
Tách hẳn chất cần khảo sát ra khỏi hỗn hợp và tiến hành địnhlượng như dd 1 thành phần
Chọn điều kiện hấp thụ sao cho tại đó các chất khác ko ảnhhưởng đến chất phân tích và tiến hành đo như ko cần xử lý các thànhphần của hh
Đo mật độ quang tại nhiều bước sóng và tiến hành định lượngtừng chất
+ Ngoài ra có thể sử dụng pp quang phổ đạo hàm để định lượng dd có
Phổ hồng ngoại có thể đo được các mẫu rắn, lỏng và khí
Chiếu tia hồng ngoại vào mẫu phân tích với bước sóng thích hợp
Trang 25Thu chùm tia đi qua mẫu phân tích , sự chênh lệch tín hiệu giữa 2 chùm tia (tia đi vào và tia đi ra) được khếch đại và chyển vào máy ghi hoặc vẽ thành phổ IR.+ Sơ đồ thiết bị.
Nguồn nóng phát hồng ngoại – Buồng đo và cốc đựng- bộ phận phát
hiện-bộ khếch đại- máy ghi đo
+ Ứng dụng: Phổ IR chủ yếu được dùng trong định tính mà ít khi dùng trong địnhlượng do đỉnh phổ hồng ngoại không chi tiết
Hai ứng dụng chính của phổ IR
Nhận ra nhóm chức đặc biệt trong phân tử: Người ta có thể phân biệt giữa 1aldehyd và 1 ceton hoặc các amin với nhau bằng cách xem xét dữ liệu phổ
Các phổ IR là đơn nhất và đặc trưng trong vung 135 -750 cm-1 nên có thể dựa vàodùng này để kết luận sự không có mặt của một số nhóm chức
Định tính các chất bằng so sánh với mẫu chuẩn
- Phổ RF( phổ huỳnh quang )
+ Nguyên tắc: Dựa vào hiện tượng huỳnh quang của nguyên tử hay phân tử Khichiếu các bức xạ điện từ thích hợp vào chất phân tích, nó sẽ hấp thụ các bức xạđiện từ và chuyển sang trạng thái kích thích sau đó phát xạ ra các bức xạ điện từkhác
+ Sơ đồ thiết bị :
Nguồn sáng- bộ đơn sắc kích thích- buồng đo- bộ đơn sắc huỳnh quang-
detector-bộ khếch đại-máy ghi đo
Trang 26Đối với hợp chất ko phát huỳnh quang thì tạo dẫn chất có thể phát huỳnhquang hay dùng thuốc thử phát huỳnh quang để đo.
Đối với các hợp chất vô cơ: có thể dùng pp trực tiếp ( tạo phức chất có khả năngphát huỳnh quang) hoặc pp gián tiếp( dựa vào sự giảm hoặc tắt huỳnh quang do sự
pứ của nó với chất phân tích,)
Đối với các chất hữu cơ và hóa sinh : Có ứng dụng quan trọng trong phân tíchthực phẩm, thuốc chữa bệnh, mẫu bệnh phẩm các hợp chất tự nhiên
Ngoài ra còn được dùng trong các detector của sắc ký
Trang 27Xác định hàm lượng các nguyên tố độc trong môi trường, vậtliệu bao gói như As, Bi, Hg, Pb…
- Phổ AES ( Quang phổ phát xạ nguyên tử)
+ Nguyên tắc: Khi nguyên tử ở trạng thái hơi được kích thích bằng một nănglượng thích hợp có thể phát ra những bức xạ đặc trưng Dựa vào vạch phát
xạ có thể định tính các nguyên tố và dựa vào cường độ vạch phát xạ có thểđịnh lượng chúng
Câu 17 : Nguyên tắc, phân loại sắc ký, các thông số đặc trưng và ứng dụng
- Nguyên tắc: Mẫu phân tích được hòa tan trong một pha động Pha này có
thể là chất khí, chất lổng hoặc chất lỏng siêu tới hạn được cho qua pha tĩnhmột cách lien tục và không hòa lẫn với nó Các chất tann trong mẫu sẽ dichuyển qua cột theo pha động với tốc độ khác nhau tùy vào tương tác giữachất tan với 2 pha Do tốc đọ di chuyển khac nhau nên các thành phần sẽtách riêng biệt thành dải, cơ sở cho phân tích hóa học
- Phân loại sắc ký :
+ Dựa vào cách lưu trữ pha tĩnh người ta chia ra :
Sắc ký cột: pha tĩnh được giữ trong ống nhỏ, pha động đi chuyển nhờ
áp suất hoặc trọng lực
Sắc ký phẳng: Pha tĩnh được cố định trên một mặt giấy, pha động dichuyển trên pha tĩnh dựa vào lực mao dẫn hoặc trọng lực
+ Dựa vào bản chất vật lý của pha động, pha tĩnh và loại cân bằng tạo nên sự
di chuyển của chất tan chia thành 3 loại:
Sắc ký lỏng (LC)
Trang 28Sắc ký khí GC Sắc ký lỏng siêu tới hạn+ Dựa vào cách cho pha động qua pha tĩnh chia thành 2 loại:
Sắc ký khai triển: Pha động đưa vào trong mẫu, di chuyển và táchnagy trên pha tĩnh, sắc ký đồ nằm trên pha tĩnh
Sắc ký rửa giải: Pha động đưa các thành phần mẫu di chuyển lần lượt
ra ngoài Sắc ký đồ nằm ngoài pha tính
+ Dựa vào bản chất quá trình sắc ký tta chia ra:
Sắc ký phân bố: Dựa trên sự phân bố chất giữa 2 hệ lỏng – lỏng vàkhí - lỏng
Sắc ký hấp thụ: Pha tĩnh có khả năng hấp thụ các chất Sắc ký trao đổi ion: pha tĩnh là nhựa trao đổi ion
Sắc ký tren gel:
- Các thông số đặc trưng
+ Hệ số phân bố: biểu thị tốc độ di chuyển của chất tan qua pha tĩnh
K= CS/ CMTrong đó: CS nồng độ chất tan trong pha tĩnh
CMnồng độ chất tan trong pha động+ Thời gian lưu tR: khoảng thời gian từ lúc bơm mẫu đến khi peak đến
Trang 29α = KB/ KA= (tR)B– tM/ ( tR)A- tM
- Ứng dụng của sắc ký: Sắc ký được coi là một kỹ thuật phân tích rất hiệu
quả để tách và định lượng các chất có cấu trúc hóa học gần giống nhau tronghỗn hợp
+ Phân tích định tính: Dựa vào thời gian lưu ( sắc ký rửa giải), vị trí trên phatĩnh ( sắc ký triển khai) và các điều kiện sắc ký giúp ta xác định sự có mặtcủa các chất phân tích trong mẫu
PP này rất có hiệu quả với mẫu nhiều thành phần và xác định tạp chấttrong mẫu
+ Phân tích định lượng:
Dựa vào chiều cao pic, diện tích pic để định lượng Ta có thể sử dụngphương pháp đường chuẩn ( ngoại chuẩn), pp nội chuẩn , pp chuẩn hóa diệntích để định lượng các chất
Câu 18: Nguyên tắc hoạt động của GC,các loại cột, vai trò của chương trình nhiệt độ Các loại detector của GC
Ta có: x/p= 1/ γpo= hệ số phân bố
Trong đó: x là phân số mol của chất tan trong pha tĩnh
p là áp suất hơi chất tan trong pha động
γ là hệ số hoạt độ của chất tan
po áp suất hơi chất tan tinh khiếtNhư vậy ái lực của chất tan với pha tĩnh phụ thuộc vào áp suất hơi của chấttan và hệ số hoạt độ và vì áp suất hơi của chất tan phụ thuộc vào tính bay hơi
Trang 30của chất tan nên thứ tự rửa giải theo thứ tự điểm sôi tăng dần Trừ một sốtương tác đặc biệt của chất tan với pha tĩnh.
- Các loại cột sắc ký khí GC:
Cột nhồi: đường kính 2-4 mm, chiều dài 2-3 m
Pha tĩnh( chất hấp thụ) được nhồi vào cột
Vỏ được làm bằng thủy tinh or thép ko gỉ
Cộ mao quản: Đường kính 0,25- 0,5 mm, chiều dài 25-50m
Pha tĩnh được bao quanh mặt trong cột
Vỏ được làm bằng silica nung chảy tinh khiết
- Vai trò của chương trình nhiệt độ :
Chương trinh nhiệt độ là chương trình thay đổi nhiệt độ trong quátrình sắc ký để làm tăng hiệu quả sắc ký
Chương trình nhiệt độ có vai trò vô cùng quan trọng trong sắc ký khí:
Nhiệt độ là thông số chính tác động đến hệ số phân bố củachất tan
Chương trình nhiệt độ là 1 kiểu rửa giải gradien, tăng nhiệt đọ
từ từ làm tăng độ phân giải của hỗn hợp có nhiều thành phần có điểm sôikhác nhau đồng thời giảm thời gian phân tích
- Các loại detector GC:
+ Detector dẫn nhiệt : là detector vạn năng, ko phân hủy chất phân tích
nhưng độ nhạy vừa phải, thích hợp cho định tính hơn định lượng
+ Detector ion hóa ngọn lửa: Sử dụng tín hiệu liên quan đến sụ ion hóa chấtrửa giải Là detectoe vạn năng, rất nhạy, khoảng tuyến tính rộng nhất, đápứng với tất cả chất hữu cơ trừ ( formaldehyd, acid formic, các chất halogenhóa hết) Tuy nhiên ko đáp ứng với chất vô cơ do chúng ko cháy
+ Detector nito-phophor: Là detector chọn lọc, nguyên tắc là dựa vào tínhiệu ion hóa ngọn lửa Ưu điểm là tăng độ nhạy và độ chọn lọc với các hợpchất có nito hoặc phophor
+ Detector cộng kết điện tử: là detector ion hóa sử dụng tia β Ưu điểm lànhạy với các hượp chất ái electron tuy nhiên khoảng tuyến tính hẹp; bị ảnhhưởng bởi tạp chất trong khí mang như nước, oxi, không khí…; đáp ứng phụthuộc vào cấu trúc chất phân tích
Trang 31Câu 19 : Nguyên tắc hoạt động của HPLC, các loại pha tĩnh thường dùng,các loại detector, vai trò của chương trình gradien nồng độ
- Nguyên tắc hoạt động của HPLC:
HPLC là kỹ thuật sắc ký lỏng hiệu năng cao trong đó các chất phân tích dichuyển qua cột chứa các hạt pha tĩnh Tốc độ di chuyển khác nhau liên quanđến hệ số phân bố của chúng giữa 2 pha tĩnh- động tức liên quan đến ái lựctương đối của các chất này với pha tĩnh và pha động
- Các loại pha tĩnh thường dùng
+ Pha tĩnh được chế tạo từ silic dioxid (silica), gồm 2 loại là pha tĩnhphân cực và pha tĩnh không phân cực tùy thuộc vào gốc R của dẫnxuất siloxan
+ Pha tĩnh được làm từ silic oxid, trên bề mặt có nhóm silinol dạng tự
do có khả năng hấp thụ rất mạnh+ Pha tĩnh được làm từ nhôm oxyd ( alumina) : được dùng tách cácbazo hữu cơ
+ Pha tĩnh có chất trao đổi ion : Chất trao đổi ion ( nhựa trao đổi ion)
có 2 loại : nhựa trao đổi cation và anion Trên bề mặt có các vị trímang điện có khả năng hút các ion chất tan
+ Pha tĩnh là gel polysaccharid, polyacrylamid, thường dùng để xácđịnh sự phân bố khối lượng của các polymer dựa vào kích thước phân
tử của chúng
+ Pha tĩnh có các phối tử ái lực được gắn cố định, có khả năng liên kếtđặc hiệu với các chất sinh học trong cơ thể thành các cặp như : khángnguyên-kháng thể, enzym-cơ chất,…
+ Pha tĩnh là các chất có tính liên kết chọn lọc với các đồng phânquang học Tiêu biểu là pha tĩnh làm từ silica có gắn cyclodextri
- Các loại detector
+ Detector hấp thụ UV-Vis: lad loại phổ biến nhất hoạt động dựa trên
sự hấp thụ bức xạ UV-Vis của chất phân tích
+ Detector huỳnh quang : Có tính chọn lọc và nhạy hơn loại UV-Visrất nhiều nên được dùng trong phân tích vết
+ Detector chỉ số khúc xạ : là detector vạn năng nhưng độ nhạy kém,khoảng tuyến tính hẹp nên ít được sử dụng
Trang 32+ Detector tán xạ bay hơi: là detector vạn năng , hoạt động dựa trên sựphát hiện ánh sáng tán xạ để tạo ra tín hiệu điện và diện tích pic tỷ lệthuận với khối lượng.
+ Detector độ dẫn: Phát hiện chất dựa vào độ dẫn điện của pha độngchứa chất phân tích ion
+ Detector đo dòng : Hoạt động dựa trên dòng diện tạo thành do phảnứng oxi-hóa khử ở điện thế xác định
- Vai trò của chương tình gradien nồng độ
+ Chương trình gradien nồng độ: Pha động là hỗn hợp của nhiều dungmôi được đựng trong các bình khác nhau Tỷ lệ các thành phần thayđổi trong quá trình sắc ký theo chương trình đã định
+ Vai trò : Mỗi chất phân tích có ái lực khác nhau với 2 pha tĩnh-độngnên để hiệu suất tách cao thì cần chọn pha động phù hợp với từng chấtphân tích vì thế vai trò của chương trình gradien là nâng cao hiệu quảsắc ký ( peak sắc có tính đối xứng, không xen phủ nhau, khả năng tách
là hoàn toàn)
Câu 20: Các kỹ thuật sắc ký phân bố, sắc ký hấp thụ, sắc ký trao đổi ion
- Sắc ký phân bố: Là kỹ thuật được sử dụng phổ biến nhất hiện nay, gồm 2loại sắc ký lỏng-lỏng và sắc ký pha liên kết
Sau đây chỉ trình bày về sắc ký pha liên kết do có nhiều ưu điểm và chiếm
Nếu pha động ít phân cựa, pha tĩnh phân cực thì là sắc ký pha thuậnNếu pha động phân cực, pha tĩnh không phân cực thì là sắc ký phađảo
Trang 33+ Ứng dụng : Sắc ký phân bố pha liên kết mà cụ thể là sắc ký pha đảo được
sử dụng phổ biến để phân tích hỗn hợp các chất thuộc nhiều lĩnh vực khác nhaunhư : Dược( kháng sinh, thuốc giảm đau, steroid ), Hóa sinh( P-L-G), Y học lâmsàng( Acid mật, chất chuyển hóa các thuốc, thuốc trong dịch sinh học )…
- Sắc ký hấp thụ:
+ Nguyên tắc: Dựa vào khả năng hấp thụ khác nhau của chất tan ( hay lựchấp thụ) lên pha tĩnh Pha tĩnh là chất rắn phân cực, chất phân tích sẽ tranhchấp với pha động các vị trí hấp thụ trên bề mặt pha tĩnh
+ Pha tĩnh : Có thể được làm từ silica ( trên bề mặt có nhóm silinol ở dạng tự
do ) hoặc nhôm oxid ( alumina)
+ Pha động : Thường chọn pha động gôm nhiều thành phần có sức rửa giảikhác nhau để tăng hiệu suất giữa giải
+ Ứng dụng : Hay được dùng trong trường hợp sắc ký pha đảo ko thực hiệnđược như tách các đồng phân vị trí các hợp chất hữu cơ ít tan trong nước
Có thể dùng để phân tích các phẩm dầu mỏ, thực phẩm, dược phẩm
- Sắc ký trao đổi ion :
+ Nguyên tắc: Dựa vào lực hút của các ion chất tan và vị trí mang điện tíchtrên pha tĩnh Hay dựa vào phản ứng trao đổi thuận nghịch giữa ion chất tan
và ion trong ionid
+ Pha tĩnh: Là nhựa trao đổi ion có 2 loại:
Nhựa trao đổi cation : có nhóm mang điện tích âm hút các cation chấttan
Nhựa trao đổi anion:Có nhóm mang điện tích dương hút các anionchất tan
+ Ứng dụng : Dùng để tinh chế nguyên liệu loại tạp chất VD: trong điều chếnước tinh khiết
Tăng nồng độ các thành phần vi lượng trong dụng dịch
Phân tích các chất vô cơ, hữu cơ mang điện tích
Câu 21: Phương pháp TLC,sắc ký giấy
- Sắc ký lớp mỏng ( TLC)
Trang 34+ Nguyên tắc: Là phương pháp tách các chất dựa trên khả năng bị hấp thụ (
là chủ yếu) khác nhau của chúng trên bề mặt chất rắn ( pha tĩnh)
+ Pha tĩnh : Là các hạt có kích thước đồng nhất được kết dính trên một giá
đỡ bằng thủy tinh, nhôm hoặc chất dẻo
+ Pha động: Thường kết hợp 2 dung môi để tăng khả năng rửa giải
+ Đại lượng đặc trưng:
Hệ số lưu trử Rf đặc trưng cho mức độ di chuyển của các chất phântích
Đưa mẫu phân tích lên bản mỏng
Khai triển sắc ký với pha động phù hợp Phát hiện các vết sắc ký đồ
Thu và xử lý số liệu thực nghiệm+ Ứng dụng :
Định tính: Dựa vào chỉ số Rf của mẫu thử và mẫu chuẩn chạy sắc kýtrong cùng điều kiện
Thử tính tinh khiết: Dựa trên các vết lạ xuất hiện trên sắc ký đồĐịnh lượng: Đo diện tích hay cường độ màu của các vết sắc ký Cóthể dùng kỹ thuật xử lý kỹ thuật số hoặc chiếu tia vào vết sắc ký và đo cường độhấp thụ
- Sắc ký giấy
+ Nguyên tắc: Là phương pháp tách các chất có trong hỗn hợp dựa trên khảnăng phân bố khác nhau của các chất giữa 2 dung môi không hòa lẫn nhau,luôn tiếp xúc nhau: một dung môi pha tĩnh và một dung môi pha động.Dung môi pha tĩnh được thấm trên giấy
+ Các thông số đặc trương:
Trang 35Hệ số phân bố : đặc trừng cho sự phân bố chất A giữa 2 dung môi
KP = Nồng độ chất A trong pha tĩnh /Nồng độ chất A trong phađộng
Hệ số lưu trữ Rf : Biểu thị tốc độ di chuyển các chất và vị trí các vếttrên sắc ký đồ
Rf = Đường đi chất tan / Đường đi dung môi+ Quá trình sắc ký :
Cho giấy bão hòa dung môi Đưa dung dịch hỗn hợp cân tách lên giấy Cho dung môi động chạy qua
Phun thuốc thủ hiện màu, thu sắc ký đồ+ Ứng dụng:
Định tính: Dựa vào chỉ số Rf , nhưng thường so sánh chất thử và chấtphân tích , trên cùng 1 sắc ký đồ
Định lượng: Có thể đo chiều dài, đo diện tích của vết đo cường độmàu của vết hoặc cắt khoang giấy có vết chấm đem chiết sau đó dùng phương phápthích hợp để định lượng Tuy nhiên thường mắc sai số lớn nên ít dùng
Câu 22: Các loại điện cực, ứng dụng trong phân tích đo thế
- Điện cực so sánh: Điện cực có thế ko đổi, trơ với dung dịch nghiên cứu, bềntheo thời gian
2 loại thường được sử dụng :
+ Điện cực bạc clorid: sợi kim loại Ag được phủ một lớp AgCl nhúng trongdung dịch KCl
Trang 36Được chế tạo từ thanh platin phủ Hg kim loại , calomel Hg2Cl2vàKCl.
- Điện cực chỉ thị kim loại:
+ Điện cực loại 1: gồm 1 thanh kim loại nhúng trong dung dịch muối tan của
2 điện cực tiêu biểu là điện cực bạc clorid và điện cực calomen
Ngoài ra còn có điện cực thủy ngân complexonat: là điện cực chỉ thị choanion của complexon: anion Y4-
EHgY
/ Hg= 0,21 + 0,0592/n lg (aY
2- /aHg 2+
Trang 37Điện cực thủy tinh đo pHĐiện cực thủy tinh cho kim loại M+Điện cực màng lỏng.
Đo thế màng ta xác định được nồng độ chất phân tích, là 1 loại điện cực chỉthị
- Ứng dụng của điện cực trong phân tích đo thế:
Pin được hình thành từ 1 điện cực chỉ thị và 1 điện cực so sánh Đo hiệuđiện thế của pin từ đó xác định được nồng độ chất phân tích
Câu 23: Các loại đường cong phân cực trong phân tích vôn-ampe Đặc điểm điện cực giọt thủy ngân Ứng dụng phân tích von-ampe
- Các loại đường cong phân cực:
+ Thế quét tuyến tính: điện thế một chiều đưa vào mạch điện phân tăngtuyến tính theo thời gian Cường độ dòng là 1 hàm của thời gian và cũng làhàm của điện thế
+ Xung vi phân : Xung điện 1 chiều có điện thế nhất định làm phân cực điệncực Cường độ dòng điện được đo trước khi đặt xung và trước khi ngắt xung.+ Xung sóng vuông: Xung điện xoay chiều dạng sóng vuông có điện thếxác định và tần số xác định đưa vào mạch điện phân Cường độ dòng đượcghi ở các thời điểm khác nhau
+ Xung tam giác: Thế được quét tuần hoàn giữa 2 giá trị: giai đoạn đầu điệnthế tăng tuyến tính đến giá trị cực đại, giai đoạn sau điện thế giảm tuyếntính
- Điện cực giọt thủy ngân:
+ Đặc điểm: được tạo thành từ bầu đựng thủy ngân chảy qua một mao quảndài khoảng 10cm, đường kính trong khoảng 0,05mm Thời gian nhỏ giọtđược điều chỉnh bằng chiều cao của bầu thủy ngân, đường kính giọt trongkhoảng 0,1-1 mm, thời gian nhỏ giọt 2-6 giây, dòng điện qua điện cực giọtdao động trong khoảng 0→ +- 100
- Ứng dụng phân tích von-ampe :
+ Phát hiện và định lượng các chất có quá trình điện cực trong detector điệnhóa của HPLC và trong các thiết bị phân tích dòng chảy