Phương pháp Quang phổ UV VIS

QUANG PHỔ UV-VIS Biên sọan: Huỳnh Văn Tiến huynhvantiensm@gmail.com Mục tiêu giảng Cung cấp kiến thức tổng quát nguyên lý Quang phổ UV-VIS Giúp sinh viên ứng dụng phương pháp Quang phổ UV-VIS cho yêu cầu học tập, nghiên cứu công việc Bổ sung số kỹ phân tích kiểm nghiệm cho sinh viên Nội dung tóm tắt   Lý thuyết: cung cấp khái niệm, định nghĩa, định luật bản, phương pháp phân tích Quang phổ UV-VIS Thực hành: Ứng dụng Quang phổ UV-VIS việc phân tích, kiểm nghiệm (đặc biệt dược phẩm) Nội dung chi tiết Định nghĩa UV-VIS Nguyên lý phổ hấp thụ Định luật hấp thụ ánh sáng (Lambert – Beer) Phương pháp Quang phổ UV-VIS Ứng dụng Quang phổ UV-VIS Tài liệu tham khảo [1] Giáo trình Hóa phân tích – ĐH Y Dược TPHCM 2013 [2] GS Chu Phạm Ngọc Sơn - Các phương pháp phân tích đại – giáo trình 2003 [3] Dược điển Việt Nam – Bộ y tế … Định nghĩa UV-VIS 1.1 Bản chất ánh sáng Trong quang phổ học: tất tia ánh sáng (ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X, sóng radio…điều gọi chung xạ) - Tính chất sóng: (hiện tượng nhiễu xạ, giao thoa, phản xạ…) đặc trưng tần số, nước sóng - Tính chất hạt: xạ điện từ hạt mang lượng gọi photon, photon lan truyền với vận tốc ánh sáng Ánh sáng vừa có tính chất sóng vừa có tính chất hạt tồn đồng thời Định nghĩa UV-VIS Định nghĩa UV-VIS 1.2 Phân vùng sóng điện từ Định nghĩa UV-VIS 1.2 Phân vùng sóng điện từ Định nghĩa UV-VIS 1.2 Phân vùng sóng điện từ Tia X Tử ngoại (UV) 200nm Khả kiến (VIS) 400nm Hồng ngoại Vi sóng 800nm Cao Năng lượng (E) Thấp Ngắn Bước sóng (λ) Dài UV-VIS (ultraviolet – visible): phổ tử ngoại (10nm380nm) – khả kiến (380nm – 800nm) Ứng dụng Quang phổ UV_VIS 5.2 Ứng dụng PP Quang Phổ UV-VIS TỔNG QUAN VỀ PHÂN TÍCH, XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CÁC CHẤT Qui trình phân tích Qui trình PTN lập Tiêu chuẩn khách hàng yêu cầu TCVN, Dược điển, … Ứng dụng Quang phổ UV_VIS 5.2 Ứng dụng PP Quang Phổ UV-VIS TỔNG QUAN VỀ PHÂN TÍCH, XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CÁC CHẤT Kỹ thuật phân tích: Thông dụng: + Cân có độ nhạy+/- 0.1-0.01 mg + lượng mẫu phân tích > 0.1g Vi phân tích: + Cân phân tích: +/- 0.001 mg + Lượng mẫu 10 – 30mg + Thao tác tinh vi + Phương tiện phân tích có độ nhạy cao - Ứng dụng Quang phổ UV_VIS 5.2 Ứng dụng PP Quang Phổ UV-VIS TỔNG QUAN VỀ PHÂN TÍCH, XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CÁC CHẤT Các giai đoạn phân tích: a) Lấy mẫu: Mục đích: Đánh giá chất lượng lô hàng Khảo sát biến đổi hàm lượng … Yêu cầu: mẫu đem phân tích phải mẫu trung bình thành phần mẫu đem tới kiểm nghiệm Mẫu phải đồng Ứng dụng Quang phổ UV_VIS 5.2 Ứng dụng PP Quang Phổ UV-VIS TỔNG QUAN VỀ PHÂN TÍCH, XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CÁC CHẤT Các giai đoạn phân tích: b) Sử dụng qui trình kiểm nghiệm: Qui trình phải công nhận Qui trình đánh giá, kiểm soát cách khoa học theo đặc trưng PP phân tích Ứng dụng Quang phổ UV_VIS 5.2 Ứng dụng PP Quang Phổ UV-VIS TỔNG QUAN VỀ PHÂN TÍCH, XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CÁC CHẤT Các giai đoạn phân tích: b) Sử dụng qui trình kiểm nghiệm: Qui trình phân tích bao gồm: + Nguyên lý + Các thông tin giới hạn qui trình + Thiết bị, công cụ + Hoá chất dung môi + Cách tiến hành: Ứng dụng Quang phổ UV_VIS 5.2 Ứng dụng PP Quang Phổ UV-VIS TỔNG QUAN VỀ PHÂN TÍCH, XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CÁC CHẤT Các giai đoạn phân tích: b) Sử dụng qui trình kiểm nghiệm: Qui trình phân tích bao gồm: + Cách tiến hành: • • Xây dựng đường chuẩn (nếu có) Chuẩn bị mẫu: đưa mẫu dạng dung dịch Lượng cân cần phải tính toán cho chất cần xác định có tín hiệu đủ để định lượng (trong khoản tuyến tính) Ứng dụng Quang phổ UV_VIS 5.2 Ứng dụng PP Quang Phổ UV-VIS TỔNG QUAN VỀ PHÂN TÍCH, XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CÁC CHẤT Các giai đoạn phân tích: b) Sử dụng qui trình kiểm nghiệm: Qui trình phân tích bao gồm: + Cách tiến hành: Đưa dung dịch mẫu dạng đo: Loại trừ yếu tố ảnh hưởng Nồng độ chất cần phân tích phải đáp ứng yêu cầu định lượng có độ cao Ứng dụng Quang phổ UV_VIS 5.2 Ứng dụng PP Quang Phổ UV-VIS TỔNG QUAN VỀ PHÂN TÍCH, XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CÁC CHẤT Các giai đoạn phân tích: b) Sử dụng qui trình kiểm nghiệm: Qui trình phân tích bao gồm: + Cách tiến hành: Thiết bị đo ổn định sẵn sàng làm việc, thực theo bước hướng dẫn Tính kết Xử lý số liệu thu Ứng dụng Quang phổ UV_VIS 5.2 Ứng dụng PP Quang Phổ UV-VIS TỔNG QUAN VỀ PHÂN TÍCH, XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CÁC CHẤT Kết độ xác:  Độ xác: Sự thích ứng kết mẫu Sử dụng quy trình phân tích Lặp lại qui trình cho trước Đặc trưng độ lệch chuẩn б Ứng dụng Quang phổ UV_VIS 5.2 Ứng dụng PP Quang Phổ UV-VIS TỔNG QUAN VỀ PHÂN TÍCH, XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CÁC CHẤT Kết độ xác:  Độ đúng: Giá trị thu tiệm cận với giá trị thật Làm lặp lại nhiều lần Biểu diễn khoảng tin cậy – Giá trị thực nằm khoảng giá trị với xác suất định trước (90%, 95%, 99%) Ứng dụng Quang phổ UV_VIS 5.2 Ứng dụng PP Quang Phổ UV-VIS TỔNG QUAN VỀ PHÂN TÍCH, XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CÁC CHẤT Kết độ xác:  Độ đúng:  Quy trình phân tích, điều kiện phân tích, độ thục kiến thức người thực phải hội đủ yêu cầu cho kết phân tích đạt độ xác yêu cầu Ứng dụng Quang phổ UV_VIS Bài tập ứng dụng: Bài 1: Cho mẫu nguyên liệu vitamin B12 có nồng độ khoảng từ 80% đến 90% Xác định nồng độ xác nguyên liệu theo cách Dựa A1%1cm Dựa theo PP đường chuẩn Bài Định lượng nồng độ P dung dịch thuốc Calphos có nồng độ P khoảng 2% đến 3% Biết: Chuẩn sử dụng cho hân tích P KH2PO4 100% Ứng dụng Quang phổ UV_VIS Bài tập ứng dụng: Chất tạo phức màu dung dịch pha sau: Pha dung dịch Amoni heptamolipdat sau: 100g Amoni heptamolipdat nước nóng + 10mL NH3 dđặc + nước đến 1lít.(ddA) Pha dung dịch Amoni monovanmadat sau: 2.35g Amoni monovanmadat 400ml nước nóng, thêm 7ml HNO3đđ + nước đến 1lít.(ddB) Thước thử molipdovanadat: 200ml ddA + 200ml ddB + 135ml HNO3 đđ + nước đến 1lít (dd C) Ứng dụng Quang phổ UV_VIS Bài tập ứng dụng: Bài 3: Định lượng thành phần Tyrosine sữa bột pp UV_VIS biết tyrosine tạo phức màu xanh tím với ninhydrin Bài 4: Viết qui trình định lượng Mn PP UV-VIS Áp dụng: Xác định nồng độ Mn thuốc Vitamin B complex C, biết nồng độ Mn mẫu khoảng 0,1% đến 0,2% Thank you! [...]... trường hợp PH ảnh hưởng đến phổ hấp thụ thì nên dùng đệm PH Nhiệt độ: làm giản nở, làm mất cân bằng vật lý… cần chú ý khi khảo sát mẫu nếu nhiệt độ ảnh hường đến độ hấp thụ thì sử dụng cốc đo ổn định nhiệt 5 Ứng dụng Quang phổ UV_ VIS 5.1 Cấu tạo máy đo UV_ VIS 5 Ứng dụng Quang phổ UV_ VIS 5.1 Cấu tạo máy đo UV_ VIS Sơ đồ nguyên lý: 5 Ứng dụng Quang phổ UV_ VIS 5.1 Cấu tạo máy đo UV_ VIS Sơ đồ nguyên lý: 1 Nguồn... thấp hơn π π* 4 Quang phổ hấp thu phân tử - Quang phổ UV- ViS N ă n g l ư ợ n g σ*(phản liên kết) n π * π n π* σ* π π* (phản liên kết) σ σ* σ* n (không liên kết) σ π* π (Liên kết) σ (Liên kết) Biểu đồ: Chuy ển m ức năng lượng của các liên k ết Các phân tử có cấu trúc liên hợp nhiều điện tử π và n và tham gia n π*, π π* nên có thể cho phổ UV- VIS 4 Quang phổ hấp thu phân tử - Quang phổ UV- ViS a) 4.2 Các... PP Quang Phổ UV- VIS  Định lượng trực tiếp: • Phương pháp đo tuyệt đối: PP này đòi hỏi máy phải được chuẩn hoá C% = A/A1%1cm X • Phương pháp đường chuẩn Bước 1: Pha dung dịch chuẩn có nồng độ chính xác C1, C2, C3,C4,C5 (nằm trong vùng tuyến tính) Bước 2: đo độ hấp thụ A1, A2, A3,A4, A5 của 05 dung dịch chuẩn trên Bước 3: Vẽ đường chuẩn 5 Ứng dụng Quang phổ UV_ VIS 5.2 Ứng dụng PP Quang Phổ UV- VIS 5... Quang phổ UV_ VIS 5.2 Ứng dụng PP Quang Phổ UV- VIS Bước 4: Đo độ hấp thụ của mẫu cần đo, nội suy từ đường chuẩn, xác định nồng độ của chất cần đo  Phương pháp thêm chuẩn (định lượng gián tiếp) Nguyên lý: chất cần đo có độ hấp thụ yếu hoặc không hấp thụ trong vùng UV- VIS, người ta thêm một chất khác vào dung dịch để tạo thành phức chất (mang màu), hấp thụ mạnh hơn chất ban đầu 5 Ứng dụng Quang phổ UV_ VIS. .. thụ 4 Quang phổ hấp thu phân tử - Quang phổ UV- ViS a) 4.2 Các yếu tố tham gia vào sự hấp thụ, các hiệu ứng: Màu sắc: Hai hợp chất có thể hấp thụ ánh sáng tại cùng bước sóng nhưng xuất hiện màu sắc khác nhau Màu cuối cùng phụ thuộc vào phổ hấp thụ chuyên biệt Chất khảo sát có thể hấp thụ trong một phạm vi rộng hơn hoặc chất khảo sát có thể có nhiều λmax 4 Quang phổ hấp thu phân tử - Quang phổ UV- ViS a)... nhân quang (photomultiplier), đo từ 200680nm, trong trường hợp đo vùng có bước sóng lớn hơn có thể dùng tế bào quang PbCe Bộ phận khuyết đại tín hiệu (amplificator) Bộ phận ghi (hay đồng hồ đo) gồm 02 thang Độ hấp thụ A hay mật độ quang D (Absorbance, Optical Density) Thang đo độ thấu quang, độ truyền quang T (transmittance) A=lg1/T 5 Ứng dụng Quang phổ UV_ VIS     5.2 Ứng dụng PP Quang Phổ UV- VIS. .. cho vùng VIS; đèn Hydrogen, Deuterium hay Thủy ngân cho vùng UV 2 Hệ tán sắc: biến chùm tia đa sắc thành chùm tia đơn sắc Dùng lăng kính thạch anh, cách tử 1200 vạch/mm 3 Cốc chứa mẫu đo (cuvet): + Bằng thạch anh để đo trong vùng UV- VIS có ký hiệu là QS hay VV + Bằng thủy tinh thườngđể đo vùng VIS có ký hiệu là OS (SiO2 hấp thụ trong vùng VV) 5 Ứng dụng Quang phổ UV_ VIS 5.1 Cấu tạo máy đo UV_ VIS Sơ đồ... có λ < 190nm Trong hệ liên hợp, tính chất bất định xứ của liên kết π càng tăng thì các nhóm màu càng dễ hấp thụ 4 Quang phổ hấp thu phân tử - Quang phổ UV- ViS 4.2 Các yếu tố tham gia vào sự hấp thụ, các hiệu ứng: b) Nhóm mang màu (chromophore): 4 Quang phổ hấp thu phân tử - Quang phổ UV- ViS 4.2 Các yếu tố tham gia vào sự hấp thụ, các hiệu ứng: c) Nhóm trợ màu (auxochrome): Là các nhóm thế no gắn vào... dụng Quang phổ UV_ VIS 5.2 Ứng dụng PP Quang Phổ UV- VIS  Phương pháp thêm chuẩn (định lượng gián tiếp) Cách làm: lấy cùng 1 lượng dung dịch Cx cần phân tích cho vào 2 bình định mức 1 và 2 Thêm vào bình 2 một lượng chuẩn chất phân tích Co, lắc đều, để cho bền màu (tuỳ theo từng chất) Đem đo 02 dung dịch ở độ hấp thu cực đại λmax được độ hấp thu tại λmax là Ax và Ao 5 Ứng dụng Quang phổ UV_ VIS ... thụ UVViS thì độ hấp thụ sẽ giảm theo sự gia tăng của tạp chất Xác định cấu trúc: Kết hợp với PP IR (phổ hồng ngoại), MNR (phổ cộng hưởng từ hạt nhân) để xác định cấu trúc của các chất Định tính: căn cứ đường biểu diễn độ hấp thụ cực đại theo bước sóng của ánh sáng chiếu tới để xác định hợp chất cần định tính Định lượng: Áp dụng định luật Lambert-beer 5 Ứng dụng Quang phổ UV_ VIS 5.2 Ứng dụng PP Quang