KHÁI QUÁT VỀ CÁC PP PHÂN TÍCH PHỔ NGHIỆM

Nguyên tắc 8.2 Bức xạ điện từ vật chất 8.3 Tương tác giữa bức xạ điện từ và vật chất 8.4 Nguyên lý cấu tạo quang phổ kế 8.5 Định luật Lambert – Beer Bản chất của BXĐT các đại lượng đo – Các vùng của BXĐT – Nội năng của vật chất – Trạng thái của nội năng

KHÁI QUÁT VỀ CÁC PP PHÂN TÍCH PHỔ NGHIỆM SPECTROPHOTOMETRY (GENERAL INTRODUCTION) CHƯƠNG KHÁI QUÁT VỀ CÁC PP PHÂN TÍCH PHỔ NGHIỆM 8.1 Nguyên tắc 8.2 Bức xạ điện từ -vật chất 8.3 Tương tác xạ điện từ vật chất 8.4 Nguyên lý cấu tạo quang phổ kế 8.5 Định luật Lambert – Beer Chương CHƯƠNG KHÁI QUÁT VỀ CÁC PP PHÂN TÍCH PHỔ NGHIỆM 8.1 NGUYÊN TẮC Bức xạ Đối tượng nghiên cứu - Hấp thu - Phát xạ - Tán xạ Khảo sát Định tính Tương tác Định lượng Chương CHƯƠNG KHÁI QUÁT VỀ CÁC PP PHÂN TÍCH PHỔ NGHIỆM 8.2 BỨC XẠ ĐIỆN TỪ-VẬT CHẤT – Bản chất BXĐT &các đại lượng đo – Các vùng BXĐT – Nội vật chất – Trạng thái nội Chương BẢN CHẤT CỦA BỨC XẠ ĐIỆN TỪ & CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐO Nhiễu xạ Bản chất Sóng Giao thoa 1 c σ = ;ν = = = c.σ λ T λ -bước sóng hay độ dài sóng λ (m, cm, nm, μm,A0 ) - chu kỳ T (s) - tần số ν ( s–1 ) - số sóng σ ( cm–1 , nm–1 , ) - vận tốc ánh sáng C=3.108 m/s Chương BẢN CHẤT CỦA BỨC XẠ ĐIỆN TỪ & CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐO Bản chất Hạt Các dòng hạt photon mang lượng E lan truyền với vận tốc ánh sáng c E = hν = h = hcσ λ h (hằng số Planck) = 6,626.10– 34 J.s = 6,626.10– 27 erg.s=6,59 eV.s E đo eV, kcal / mol, (1kcal / mol =4,34.10 –2 Chương eV) CÁC VÙNG CỦA BỨC XẠ ĐIỆN TỪ TIA X UV 200 VI SÓNG λ,nm VIS 400 IR 800 RADIO λ,nm Mỗi loại BX (khả kiến, hồng ngoại, tử ngoại ) bao gồm nhiều sắc (BX có bước sóng khác nhau) Mỗi “sắc “ lại bao gồm xạ có bước sóng sai khác cỡ – 0,1 nm Bức xạ đa sắc (photon có E khác nhau) lăng kính, cách tử Bức xạ đơn sắc (một loại photon) Chương NỘI NĂNG E CỦA VẬT CHẤT E= Eq + Edđ + Eđt Eq < Edđ < Eđt Eq : NL chuyển động quay phân tử xung quanh trục (tân sô νq) Edđ : NL dao động hạt nhân Xung quanh vị trí cân (tân sô νdđ) Eđt: NL chuyển dời e từ orbitan phân tử đến orbital khác (tân sô νđt ) Mỗi TT điện tử (cơ kích thích) bao gồm số TT dao động khác nhau; TT dao động lại bao gồm nhiều TT quay khác Chương TRẠNG THÁI CỦA NỘI NĂNG Có thể tồn nhiều trạng thái: Nội Năng E E3 E E1 E* (kích thích) E0 (nền; bản) Mỗi trạng thái lượng E hay kích thích bao gồm mức NL quay, dao động điện tử Chương CHƯƠNG KHÁI QUÁT VỀ CÁC PP PHÂN TÍCH PHỔ8NGHIỆM 8.3 TƯƠNG TÁC GIỮA BXĐT&VẬT CHẤT – Hiện tượng hấp thu – Hiện tương phát xạ – Hiện tượng tán xạ Chương ỨNG DỤNG ĐL LAMBERT – BEER ĐỊNH LƯỢNG MỘT CẤU TỬ Phương pháp trực tiếp - Đo Am dung dịch mẫu Am -Nồng độ cấu tử Cm mẫu: Am Cm = εb Mẫu (Cm?) PP xác có sai lệch εThuc εLThuyet Chương ỨNG DỤNG ĐL LAMBERT – BEER ĐỊNH LƯỢNG MỘT CẤU TỬ Phương pháp so sánh b ε m= ε C Am C m = CC AC Am AC Mẫu (Cm?) Chuẩn (CC XĐ) Chương ỨNG DỤNG ĐL LAMBERT – BEER ĐỊNH LƯỢNG MỘT CẤU TỬ Phương pháp lập đường chuẩn - Pha n DD chuẩn có CC1, CC2,… CCn xác định C1 C2 C3 C4 C5 - Đo độ hấp thu n DD chuẩn AC1, AC2,…, ACn Chương ỨNG DỤNG ĐL LAMBERT – BEER ĐỊNH LƯỢNG MỘT CẤU TỬ Phương pháp lập đường chuẩn - Vẽ đường A = f(C) - Đo Am DD mẫu Suy nồng độ Cm từ đồ thị A = f(C) PP bình phương cực tiểu A Am AC2 AC1 CC1 CC2 Cm C PP cho phép kiểm tra sai số ngẫu nhiên tìm khoảng C thích hợp để A = f(C) tuyến tính Chương ỨNG DỤNG ĐL LAMBERT – BEER ĐỊNH LƯỢNG MỘT CẤU TỬ Phương pháp thêm chuẩn Được sử dụng nhằm giảm bớt sai số kết không đồng DD mẫu DD chuẩn (mẫu chứa cấu tử ảnh hưởng đến phép đo) 1) Thêm chuẩn vào mẫu so sánh: - DD mẫu M1 ( Cm ?) → Am = ε b Cm - DD mẫu M2 ( Cm? + lượng chuẩn CC ) → Am’ = ε b(Cm + CC) Am C m = CC ' Am − Am Chương ỨNG DỤNG ĐL LAMBERT – BEER ĐỊNH LƯỢNG MỘT CẤU TỬ Phương pháp thêm chuẩn 2) Thêm chuẩn vào mẫu sử dụng đường chuẩn: - Lập đường chuẩn A = f ( C ) - DD mẫu M1 ( Cm ?) → Am - DD mẫu M2 (Cm ?+ lượng chuẩn CC), A’m - Từ đồ thị PP bình phương cực tiểu suy giá CC f = ' trị Cm Cm’ Cm − Cm - Lập tỉ số f = 1: Cm ( thật) = Cm (đo) f ≠ 1: Cm ( thật) = Cm (đo).f Chương ỨNG DỤNG ĐL LAMBERT – BEER ĐỊNH LƯỢNG MỘT CẤU TỬ Phương pháp chuẩn độ đo quang Chuẩn độ DD X DD C theo PT phản ứng: X + C→ D + E A Nếu bốn cấu tử có khả hấp thu xạ, đo độ hấp thu DD trình chuẩn độ bước sóng thích hợp Vẽ giản đồ A = f (VC) tìm điểm tương đương từ đồ thị Vtđ VC Chương ỨNG DỤNG ĐL LAMBERT – BEER ĐỊNH LƯỢNG NHIỀU CẤU TỬ DD khảo sát chứa n cấu tử có khả hấp thu xạ, sử dụng tính chất cộng độ hấp thu để định lượng cấu tử mà không cần tách chúng Thành lập hệ PT giải hệ PT ứng với n cấu tử tìm nồng độ cấu tử dd Chương ỨNG DỤNG ĐL LAMBERT – BEER ĐỊNH LƯỢNG DD CẤU TỬ Xét DD chứa cấu tử I (λ1) cấu tử II (λ2) có nồng độ CI CII chưa biết: A A λ1 Phổ hấp thu λ λ1 λ2 Phổ hấp thu CT (II) λ Phổ hấpChương thu CT (I) ỨNG DỤNG ĐL LAMBERT – BEER ĐỊNH LƯỢNG DD CẤU TỬ A Aλ2 Aλ1 λ1 λ2 λ Phổ hấp thu DD chứa cấu tử I cấu tử (II) Chương ỨNG DỤNG ĐL LAMBERT – BEER ĐỊNH LƯỢNG DD CẤU TỬ Độ hấp thu A1 A2 DD λ1 λ2 (đo chậu đo có b giống nhau: Aλ1 = AIλ1 +AIIλ1 = εIλ1 b CI + εIIλ1 b CII Aλ2 = AIλ2 +AIIλ2 = εIλ2 b CI + εIIλ2 b CII (εI1 , εI2 : hệ số hấp thu cấu tử I λ1 λ2 ; εII1 , εII2 : hệ số hấp thu cấu tử II λ1 λ2 ) Giải hệ phương trình suy CI CII Chương GIỚI HẠN ĐL LAMBERT – BEER Ảnh Hưởng Của Nồng Độ Và Sự Pha loãng Nồng độ cấu tử khảo sát phải < 0,01M để A=f(C) tuyến tính Lưu ý đến ảnh hưởng xảy pha lỗng DD Ví dụ Cr2O72(λCĐ = 455 nm; ε = 1800 mol-1cm-1L ) chuyển thành CrO42(λCĐ= 370nm; ε = 4900 mol-1cm-1L ) theo cân bằng: Cr2O72- + H2O ⇄2 HCrO4⇄ CrO42- + H+ Chương GIỚI HẠN ĐL LAMBERT – BEER Ảnh Hưởng Của Bức Xạ Và Độ Rộng Của Khe Cần phải chọn điều kiện tối ưu cho tín hiệu nhận đủ mạnh mà ĐL Lambert – Beer nghiệm Cần phải chọn điều kiện tối ưu cho tín hiệu nhận đủ mạnh mà ĐL Lambert – Beer nghiệm Chương GIỚI HẠN ĐL LAMBERT – BEER Ảnh Hưởng Nhiễu Do Noise (ồn) Của Máy Tín hiệu S (signal) đầu C/cấp thông tin thật mẫu Nhiễu N (noise): môi trường, nguồn, detector,… N gây ảnh hưởng đến độ xác kết phân tích giới hạn phát LOD ( limit of detector) Chương GIỚI HẠN ĐL LAMBERT – BEER Ảnh Hưởng Nhiễu Do Noise (ồn) Của Máy Noise máy thường định ba giai đoạn: -Chỉnh 0% T -Chỉnh 100% T -Đo % T thường tập trung vào % T đo sau Sai số nồng độ C phụ thuộc vào sai số xác định T Chương ... CHƯƠNG KHÁI QUÁT VỀ CÁC PP PHÂN TÍCH PHỔ NGHIỆM 8.1 NGUYÊN TẮC Bức xạ Đối tượng nghiên cứu - Hấp thu - Phát xạ - Tán xạ Khảo sát Định tính Tương tác Định lượng Chương CHƯƠNG KHÁI QUÁT VỀ CÁC PP PHÂN... ĐỊNH LƯỢNG HĨA PHÂN TÍCH λ λ1 λ2 λ3 BX chọn để định lượng theo ưu tiên: -Mũi hấp thu λ có độ hấp thu lớn -Mũi hấp thu vùng VIS vùng UV Chương CHƯƠNG KHÁI QUÁT VỀ CÁC PP PHÂN TÍCH PHỔ8NGHIỆM 8.4 CẤU...CHƯƠNG KHÁI QUÁT VỀ CÁC PP PHÂN TÍCH PHỔ NGHIỆM 8.1 Nguyên tắc 8.2 Bức xạ điện từ -vật chất 8.3 Tương tác xạ điện từ vật chất 8.4 Nguyên lý cấu tạo quang phổ kế 8.5 Định luật Lambert