Độ nhạy trong phương pháp trắc quang và tiêu chuẩn đánh giá thuốc thử

Độ nhạy của phương pháp trắc quang  Định nghĩa: Độ nhạy của phương pháp phân tích trắc quang được biểu diễn bằng khối lượng nhỏ nhất của chất cần định lượng trong thể tích được sử dụn

Độ nhạy của phương pháp

trắc quang

 Định nghĩa: Độ nhạy của phương pháp phân tích trắc quang được biểu diễn bằng khối

lượng nhỏ nhất của chất cần định lượng

trong thể tích được sử dụng thực tế ở giai

đoạn phân tích sau cùng.

 Độ nhạy của phương pháp trắc quang phụ thuộc rất nhiều giai đoạn: hòa tan mẫu, tách các cấu tử cản trở và có thể còn nhiều quá trình chế hóa khác và cuối cùng là đo “tín

hiệu”.

m = Cmin.V.M.103(g)

Trong đó :

• m : l ng c c ti u phát hi n ( ượng cực tiểu phát hiện ( ực tiểu phát hiện ( ểu phát hiện ( ện (  g)

• C min : n ng đ t i thi u (mol/l) ồng độ tối thiểu (mol/l) ộ tối thiểu (mol/l) ối thiểu (mol/l) ểu phát hiện (

• V: th tích dung d ch trong cuvet (cm ểu phát hiện ( ịch trong cuvet (cm 3 )

• M : kh i l ng m t mol ch t c n xác đ nh ối thiểu (mol/l) ượng cực tiểu phát hiện ( ộ tối thiểu (mol/l) ất cần xác định ần xác định ịch trong cuvet (cm

min min 

Từ công thức: m = Cmin.V.M.103

3 min M 10

b

V

A m







( )

( 10

10

s

m M

Chỉ số Sanden

Ta hình dung cuvet đó là một ống hình trụ có

tiết diện ngang s= 1 cm2

chiều dài b= 1 cm,

như vậy cuvet có thể tích 1cm3

Cho vào cuvet đó chất a chứa g(m/s=a) (đã hiện màu),

lượng a cho vào như thế nào để khi đo độ hấp thụ quang được giá trị A=0,001,

lượng a đó là chỉ số Saden

Vậy ý nghĩa của a là gì?

Để tăng độ nhạy của phản ứng chúng ta cần

 Tăng bề dày b của cuvet

 Tăng thể tích V

 Giảm Amin xuống

 Ba đại lượng này chỉ tăng hay giảm trong một

giới hạn nhất định

 Tăng giá trị  : đại lượng này có thể tăng rất nhiều nếu ta chọn được thuốc thử tốt Hệ số hấp thụ phân

tử gam  không phụ thuộc vào thể tích dung dịch,

bề dày lớp dung dịch và chỉ phụ thuộc vào  của

dòng sáng tới (Io) Do đó đại lượng  thường được

coi là tiêu chuẩn khách quan quan trọng nhất để

đánh giá độ nhạy của phép định lượng trắc quang, 

=f()

Độ nhạy tính theo Sanden chỉ là:

- Đại lượng giả định

- Đại lượng này được xác định theo giới hạn

sự khác nhau về độ hấp phụ ánh sáng của dung dịch nghiên cứu và dung dịch so sánh

- Cách biểu diễn như vậy hoàn toàn có tính

chất chủ quan và chưa biểu diễn được sự liên hệ độ nhạy với lượng cân và thể tích

dung dịch

Định nghĩa độ nhạy tổng quan của mọi phương pháp nghiên cứu trong vật lý, hóa học, sinh học, …Không những phải kể tới cường độ “tín hiệu” mà cả độ lớn dao động của nền

Có thể biểu diễn độ nhạy của bất kì phương pháp

phân tích nào bằng nồng độ hay lượng nhỏ nhất có thể tạo được tín hiệu lớn hơn giao động của nền n lần

Có thể chấp nhận với đa số phương pháp phân tích

hóa học là n = 2

Như vậy độ nhạy được biểu thị bằng chất tạo được tín hiệu gấp 2 lần tín hiệu của nền

Trong phân tích trắc quang, sai số tuyệt đối nhỏ nhất khi đo A là –0.434 ,tức là -0,434dT

I I

Lấy đạo hàm A theo I :

dT là đại lượng đặc trưng cho độ nhạy của máy đo

Mỗi máy khi sản xuất đều có ghi giá trị dT, nhưng cũng có thể xác định được bằng thực nghiệm

 Giá trị A đo được ít nhất phải bằng, nhưng thường gấp đôi sai số, do đó giá trị thực tế Amin có thể đo

được là 0,02, khi đó độ nhạy biểu diễn bằng nồng độ (mol/l) là:

A C





02 ,

5.10

02,

5 min







Độ nhạy (ĐN) của phương pháp phân tích trắc quangmột nguyên tố trong vật liệu nào đó có thể biểu thị

bằng số gam (ĐN(g)) hay phần trăm (ĐN(%)) quy vềkhối lượng m(g) chất đem phân tích và được chuyểnthành V(l) dung dịch

Nếu khối lượng 1 mol chất cần định lượng là M thì:

M

V b

A M

V C

đường chuẩn

Tiêu chuẩn để đánh giá thuốc thử

 Một thuốc thử dùng trong phân tích trắc quang

có độ nhạy càng cao thì càng tốt

 Độ nhạy và độ chính xác của phép xác định

bằng phương pháp trắc quang là hàm số của hệ

số tắt phân tử gam.

 Độ nhạy còn phụ thuộc rất nhiều yếu tố khác

như điều kiện tiến hành phản ứng và sự có mặt của các cấu tử lạ đặc biệt là cấu tử lạ có màu

 A Thuốc thử phải liên kết với ion tạo thành phức màu càng hoàn toàn càng tốt , khi đó không phải dùng dư nhiều thuốc thử

 Để xác định lượng thuốc thử cần dùng ta tiến hành lập thí nghiệm và xây dựng đồ thị A – f(CHR ) hay A – f( )

X

HR

C C

Nếu phức bền ta

có đường (1) và phức kém bền ta

có đường (2) Giao điểm của 2 đoạn thẳng tương ứng với tỉ lượng các thành phần của phân tử

Sự phụ thuộc A của dung dịch phức vào tỉ lệ số

mol thuốc thử (HR) và số mol kim loại X

1- phức bền ;2- phức kém bền

B Độ bền của phức không chỉ phụ thuộc vào kim

loại X và thuốc thử HR mà còn phụ thuộc vào pH

và sự có mặt của các dung môi hữu cơ hòa tan

vào dung dịch

pH phản ứng: Do đó tiêu chuẩn quan trọng phải xét

là sự phụ thuộc độ hấp thụ quang vào pH khi trong dung dịch có dư một lượng nhất định thuốc thử

Thuốc thử tôt là thuốc thử có độ hấp thụ quang ít thay đổi trong khoảng pH rộng Ảnh hưởng của pH đến sự tạo phức của các thuốc thử khác nhau

được trình bày trên hình

Ta thấy dùng thuốc thử (1 ) được kết quả chính xác hơn Dùng thuốc thử (2) thì độ nhạy có cao hơn nhưng khi phân tích hàng loạt dễ mắc phải sai sót lớn vì biến thiên

pH ảnh hưởng đến độ hấp thụ quang.

Ảnh hưởng của pH đến sự hình thành phức màu của

kim loại X với thuốc thử (1) và thuốc thử (2)

C một tiêu chuẩn quan trọng để đánh giá thuốc thử

Căn cứ vào phổ hấp thụ của thuốc thử và của phức mầu

Tỉ lệ hệ số hấp thụ phân tử gam của phức và của thuốc thử

ở

được xác định sao cho ở bước sóng đó phổ hấp thụ của phức và phổ hấp thụ của thuốc thử khác nhau lớn nhất, không phải bao giờ cũng trùng với của phức.

Nếu khoảng cách với lớn hơn ½ tổng bán chiều rộng của hai phổ ( phổ thuốc thử HR và phức

Nếu hai phổ xen phủ nhau đáng kể mà đo ở thì cả phức XR và thuốc thử đều hấp thụ

Trường hợp này ta phải chọn bước sóng để đo là

để tại bước sóng đó chỉ có phức XR hấp thụ còn thuốc thử không hấp thụ

Đo ở bước sóng thì độ nhạy giảm nhưng độ chính xác rất đảm bảo

Nói chung nếu phổ hấp thụ của HR và XR xen phủ nhau nhiều thì thuốc thử không dùng được

Muốn dùng ta phải loại trừ thuốc thử dư như là

Phổ hấp thụ của thuốc thử HR và phức màu XR