Nghiên cứu phương pháp xác định đồng thời các chất trong cùng một dung dịch bằng phương pháp trắc quang

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HOC TỤ NHIÊN TÊN ĐỂ TÀI NCKH ĐẢC BIÈT ĐHOG (2004-2005) NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI CÁC CHẤT TRONG CÙNG MỘT DUNG DỊCH BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG Mà SỐ: QG - 04- 09 CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI: GS.TS TRÂN TỨ HIẾU HÀ NỘI - 2005 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỤ NHIÊN TÊN ĐỂ TẢI NCKH ĐẢC BIẼT ĐHOG (2004-2005) NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỔNG THỜI CÁC CHẤT TRONG CÙNG MỘT DUNG DICH BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG Mà SỐ ĐỂ TÀI: QG-04-09 CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI: GS.TS Trần Tứ Hiếu CÁN BỘ THAM GIA: TS Trần Thúc Bình Th.s Bùi Thị Hảo T h s Mai Xuân Trường TS Tạ Thị Thảo T h s Trán Thu Quỳnh HẢ NỘI -2005 BÁO CÁO TÓM TẮT I Sơ LƯỢC THÔNG TIN VỂ ĐỂ TÀI Tén đề tài “NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XÁCĐỊNH ĐồNG THỜI CÁC CHẤT TRONG CÙNG MỘT DUNG DỊCH banc; PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG” Mã sỏ đề tài: QG-04-09 Chủ trì đề tài: GS.TS Trần Tứ Hiếu Cán tham gia: TS Trần Thúc Bình Tli.s Bùi Thị Hảo Th.s Mai Xuân Trường 4.T S Tạ Thị Thảo Th.s Trần Thu Quỳnh II MỤC TIÊU CỦA ĐỂ TÀI: Đ ể tài nhằm mục đích ứng dụne tin học đê lập trình phần m ềm dựa thuật tốn ma trận, sử dụng sai số tương đối sai s ố tương đối độ hấp thụ quana dung dịch có nhiều cấu tử hấp thụ quang hệ dung dịch thoả mãn tính chất cộng tính, lập phương pháp tính tốn để xác định nồng độ cấu tử dung dịch mà không cần tách chúns khỏi M ục tiêu đề tài nghiên cứu, xây dựng phát triển phương pháp xác định đ ồng thời chất có phổ hấp thụ xen phú chúng tồn m ột hỗn hợp mà không cần tách chúng nhằm đề xuất quy trình phân tích nhanh xác để phân tích đồng thời chất vơ hữu có tính chất quano học gần III CÁC KẾT QUÁ ĐẠT Được Gia sử hệ dung dịch có n cấu tử cần xác định nồng độ ta tiến hành đo độ hấp thu quang dung dịch m bước sóng khác (với m>n), theo định luật Lambert - Beer tính chất cộng tính độ hấp thụ quang, ta lập hệ phương trinh tuyến tính m phương trình n ẩn số Tiến hành chuyển đổi ma trận để chuyển thành hệ phươns trình tuyến tính n phươns trình n ẩn số (chuyển đổi ma trận khơns vng thành ma trận vng) Giải hệ phương trình vu ông theo phương pháp khử Gauss ta nồng cấu tử có dung dịch Tất chuyển đổi giải hệ phương trình xây dựns thành phần mềm, nên việc tính tốn thực nhanh, cho phép tính tốn xác định đồng thời hệ nhiều cấu tử có phổ hấp thụ xen phủ sử dụng liệu phổ toàn phẩn Kết thu phần nghiên cứu này, hướng dẫn nghiên cứu sinh bảo vệ thành cơng luận án Tiến sĩ hố học (NCS Trần Thúc Binh - 2002) Chúng tiếp tục nghiên cứu lập chương trình phần mềm dựa việc tính tốn theo sai sô' tương đối, phần mềm NCS hướng dẫn (T h.s Mai Xuân Trường) thực thành công Chúng nghiên cứu lập chương trình phần mềm theo quy tắc lọc Kalman để loại nhiễu gây hệ có nhiều cấu tử Kết g bố trẽn m ột báo cáo khoa học Hội nehị khoa học tồn quốc phân tích Hố Lý Sinh học IV TÌNH HÌNH KINH PHÍ CỦA ĐỂ TÀI Trons năm, năm cấp 30 triệu Năm 2004: (Đã toán với tài vụ) Gồm mục sau: Mlle 109 0 0 đ 112 0 0 đ Mục ỉ 14 00.000 đ Muc 119 16.5 00.000 đ Muc 134 0 0 d M uc Cộng 30 000.000 đ Năm 2005 (đã toán với tài vụ ) gồm mục sau: M ụ c 109 1.200.000 đ Mục 114 0 0 đ M ụ c 119 200.000 đ M ục 134 90 0 0 d Cộng 30 000.000 đ CHỦ TRÌ ĐỂ TÀI PGS TS Trần Như Mai TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỤ NHIÊN H i l u TRƯỎI nIG PHẦN CHÍNH CỦA BÁO CÁO MỤC LỤC Trang Lời mở đầu Nội dung báo cáo Những cơng trình g bố liên quan đến kết nghiên cứu Đào tạo cán khoa học có liên quan đến hướng nghiên cứu đề đề tài tài Sách giáo khoa xuất Kết luận - Đánh giá quy trình kiểm nghiệm đề tài Kiến nghị 8 Phụ lục I LỜI M Ớ ĐẨU Trong trình giảng dạy chuyên đề phân tích quang phổ hấp thụ phân tử ch o sinh viên, học viên cao học nghiên cứu sinh, việc thực đê tài NCKH phân tích phổ UV-VIS, chúng tơi thấy lĩnh vực phân tích có khó khăn lớn phân tích hỗn hợp chất, đặc biệt hỗn hợp chất có tính chất quang học tương tự nhau; tức chất có tính chất hóa học gần giống nên phổ hấp thụ chúns xen phủ khó tách khỏi phân tích cặp ngun tố ln kèm Zr Hf, Nb Ta, nsuyên tốt đắt hiếm, hợp chất hữu c Đê phân tích chất loại hỗn hợp trước người ta phải tiến hành tách riêng cấu tử khỏi Việc tách riêng cấu tử khỏi tiến hành xác định việc xác định trở thành đơn giản, phép xác định phụ thuộc nhiều vào quy trình tách mà quy trình tách chất có tính chất hóa học gần giống khỏi thường phức tạp, tốn Ihời gian, tốn hóa chất, độ xác phép phân tích bị hạn chế nhiều (do q trình tách thường khôns triệt để, phải qua nhiều giai đoạn, giai đoạn không không mắc sai số, tổng tất sai số lại dẫn đến sai số phép phân tích thường lớn, điều hiển nhiên) Trong suốt kỷ qua, nhà phân tích tốn nhiều cơng sức nghiên cứu tìm cách để xác định đồng thời hỗn hợp nhiều cấu tử dung dịch mà khôna cần tách chúng khỏi Các kết nghiên cứu đưa số phương pháp phân tích cho kết tốt phương pháp sai phân, phương pháp bình phương tối thiểu, phương pháp đạo hàm Sons phương pháp đề sử dụng giới hạn định, chẳng hạn phươns pháp phổ đạo hàm nguyên tắc lấy đạo hàm phổ hỗn hợp theo lý thuyết đạo hàm bậc cao càn° tách phổ song đạo hàm bậc cao độ nhạy Nhờ tiến kỹ thuật máy tính, lĩnh vực Chemometric phát triển áp dụng đế xây dựng quy trình phân tích hỗn hợp phức tạp, xây dựng phần mềm, nhờ máy tính để giải quy trình phân tích đơn giản nhiều Hướng nghiên cứu ứng dụng phân tích trắc quang bước đầu có kết Trong năm qua, chúng tơi có hướng nghiên cứu theo mục tiêu này, hướng dẫn nghiên cứu sinh thực đề tài “Nghiên cứu phương pháp xác định đồng thời chất có phổ hấp thụ xen phủ nhau, sử dụng máy tính”, kết đáng khích lệ nghiên cứu sinh bảo vệ thành công luận án vào đầu năm 2002 Trong lĩnh vực này, chúng tơi thấy cịn nhiều vấn đề cần khai thác, nghiên cứu, tiếp tục hướng dẫn Nghiên cún sinh thực đề tài theo hướng muốn có đóng góp vào chuyên đề đế giải vấn đề khó khăn việc xác định trắc quang hợp chất có tính chất giống mà khống cần tách riens chúng, bới chọn đề tài nghiên cứu: “Nghiên cứu phương pháp xác định thòi chất dung dịch phưong pháp trắc quan g” Đề tài nhằm mục đích ứng dụng tin học đê lập trình phần mềm dựa thuật toán ma trận, sử dụng sai số tương đối, sai số tuyệt đối đo độ hấp thụ quan» dung dịch thuật toán đệ quy, xét toàn phổ (phổ toàn phần) dung địch, lập phương trình tính tồn để xác định nồng độ cấu tử có hỗn hợp Mục tiêu đề tài nghiên cứu, xây dựng phát triển phương pháp xác định dồng thời chất có phổ hấp thụ xen phủ chúng tổn hỗn hợp mà không cần tách chúng nhằm đề xuất quy trình phân tích nhanh, xác để phân tích đồng thời chất vơ hữu có tính chất quang học gần II NHỮNG KẾT QUẢ KHOA HỌC ĐẠT ĐƯỢC Nghiên cứu phương pháp xác định nồng độ cấu tử hỗn hợp nhiều cấu tử, có phổ hấp phụ xen phủ nhau, dựa vào định luật cộng tính độ hấp thụ quang Giả sử dung dịch có n cấu từ, đo độ hấp thụ quy A dung dịch bước sóng định theo định luật cơng trình ta có: A = 8|bc, + e2bc2 + + £nbcn đặt s nb = en Thì A = e |C) + e2c2 + + encn Trong thực tế giá trị độ hấp thụ quang, đo (a) thường khác giá trị thực (A) nên phép đo thườn» mắc phải sai số Sai s ố tuyệt đối phép đo độ hấp thụ quang s = a - A Và sai số tương đối s =— — a Nếu tiến hành m phép đo m bước sóng khác (với m > n) ta thiết lập m phương trình số phương trình lập lớn số ẩn số (n) Hàm biểu diễn sai số bình phương tồn phần: s = ỵ j (al ~ A X~ = ẳ K “ (‘V i +t\ : c2 M /-I Để s đạt cực tiểu tạo hàm s theo biên c, cn phải o C hẳng hạn lấy đạo hàm s theo biên số C| cho o ta nhận phương trình sau: ^- = Ỉ [ a , - (e, ,c, + e c2 + + eincn) ] ( - e ,) = dc, H ‘ = Ê C/ICÏ + Z tV / C2 + /« I /=l + Ẻ e/lC/»C» - Ẻ C/l /=I /«I =0 Tương tự lấy đạo hàm s theo biến số lại cho o ta lập hệ phương trình Đế cho gọn ta đặt: m m x kj = X e ,, e ,k ỉ Yk = S e ,k a , : j=l với i = ],« 1*1 k = ị,n Và hệ phương trình: XI.|C| + X| 2C2 + + X| nCn= y, X ]^-I + x i Q + + x 2,nC n = y2 X„.|C, + xn.2C2 + + xn.nc n= yn Các hệ số xkj yk phải tính từ giá trị độ hấp thụ quang dung dịch chuẩn bước sóng khác (tức giá trị Cj, đo từ dung dịch chuẩn) thơng qua phép hình phương tối thiểu Đáy việc biến đổi ma trận khône vuỏne thành ma trận vuông Công việc thực bói máy tính Khối lươnu cùa Pupaverin 'l'iieo iliyiin thêm vào lìm lai theo phổ dao hàm bâc Hiéu suất tlui hồi Lượng thêm vào Lượng lìm lại (mg) Giá trị phổ dạo hàm Mẫu bíìc (%) (mg) 102,77 31,86 0,0958 31,0 96,58 0,0911 31,0 29,94 102,03 31,0 31,63 0,0939 0,0957 31,0 103,55 32,10 98,58 0,0927 31,0 30,56 0,0775 43,0 96,14 41,34 43,0 101,79 0,080] 43,77 102,88 43,0 44,24 0,0817 43,0 96,03 41,29 0,0781 • ,0 43,0 42,00 97,67 UẬN: Kếi ngliién cứu đio iliấy có lliể định lượng dồng ihừi Papaveiin Theophylin hỗn họp cùa pliương pháp pliổ dạo hàm bậc bậc Thục nghiệm dã clurng minh pinrơng pháp cố lại độ tốt So với số phương pháp khác, phương pháp thực dơn giản, tốn ihịi I chi dùng hố chất dung mối thông ihường II th am kh ảo: R.Miller, Pascal programs of Scientist and Engineers, pp 59- 135 (1981) Slier, Il.J and Others, Multiple analytical frequencies and standards for the least-squares is of scrum lipids, Anal Cliern., Vol 55, p 1703, 1983 D Baulisla and Oilier.'., Simultaneous determination of drugs in concentration ratios 40 : I by Ition of imiliivariaie calibration 10 absorbance and derivative spectrophotometric signals, Presenilis ‘J, iihom Vol 357, Issue pp 449-456 (1997) Pharmacopoeia of Japan, Twelfth edition, pp 155 -156, pp 439 - 440, pp 449 - 450 (1991 ) ,ed Suites Pharmacopoeia 24, National formary 19, pp 115-118, pp 1628 - 1636 (2000) 'tinutil and Gilman ‘ The Pharmacological basis of Therapeutics, pp 447 - 450, pp 743 - 747 (2001) HỘI KHOA HỌC KỸ THUẬT PHÂN TÍCH HĨA, LÝ VÀ SINH HỌC VIỆT NAỈ\ V IETN A M A N A L Y T IC A L S C IE N C E S S O C IE T Y ISSN - 0868 - 322' T - 10 KỶ NIỆM NĂM THÀNH LẬP HỘI K H K Ĩ PHÂN TÍCH HĨA, LÝ VÀ SINH HỌC VN TAP CHÍ PHÂN TÍCH HĨA, LÝ VÀ SiNH HỌC HANOI Tạp chí p h ả n tích Hóa, Lý Sinh học - Tập 10, SỐ !2005 LẬP TRÌNH ĐỂ TÍNH TỐN THÀNH PHẦN CÁC HỆ ĐỆM pH DÙNG CHO MỤC ĐÍCH PHÂN TÍCH Đến tồ soạn 31 - 12 - 2004 Trần Tứ Hiếu Bộ mơn Hóa Phân tích, Trường Đ H K H TN - ĐH QG H Nội Nguyển Xn Trường Bộ mơn Hóa p h ẫ n tích, Khoa Cơng nghệ Hóa học, Trường Đ H B K H N SUMMARY PROGRAMMING TO CALCULATE THE COMPOSITION OF pH BUFFER SOLUTIONS FOR USING IN ANALYSIS computer program to calculate the composition o f buffer solutions, the concentration ffer components o f acid or base and salts, that matches a predefined buffer capacity onic strength for a require p H value le calculation results o f m any complex systems are in a very good agreement with not zxperimental data but also the previous calculations o f different authors N computer program written by Pascal language can be applied to prepare p H buffer ions with any buffer capacity and ionic strength (1 < 0,8m ol / 1) ĐẶT VẤN ĐỂ ) pH dung dịch có ý nghĩa trọng đổi với q trình hóa học đặc biệt đối vối phản ứng tích nói riêng Trong hóa phân tích, i ta cần phải tạo mơi trường có định để thực phản ứng, ta thường dùng dung dỊch đệm Đã có nhiều cơng trình nghiên cứu củ a nhiều tác giả công bô" đưa nhiều hệ dung dịch đệm pH xác [1], cách tính toán để pha chế hệ dung dịch đệm khơng trình bày (kể tài liệu tham khảo, sách tra cứu, sổ tay), đặc biệt khó hệ đệm phức tạp )ể giải vấn đề nêu trên, Sơ đồ khối thu ậ t tốn tính thành p h ầ n chúng tơi tìm cách tính tốn để hệ đệm p H chê dung dịch đệm pH có đệm Lg (P) lực ion (I) theo ý mn Điều • giúp cho người p h â n tích có th ể dễ Lg ch u ẩn bị du ng dịch đệm pH thích I dùng cho mục đích phân tích định ÍI C SỞ T ÍN H TỐN Viết tất cân xảy Ìg dịch hệ nghiên cứu Dựa cân thiết lập -íơng trình bảo tồn proton hệ Lập phương trĩnh biểu diễn môi quan p vối nồng độ cấu tử đệm Lập phương trình biểu diễn quan I vói nồng độ cấu tử đệm Dùng : phương trĩnh ta tính toán ng độ cấu tử cần pha Song việc tính m phức tạp hệ có nhiều ương trình phương trình bậc cao õ Để tính tốn chúng tơi tiến hành xây ng chương trình tính tốn theo ngơn ngũ Dtrình Pascal [2, 3, 4, 5, 6] Để kiểm tra phương pháp tính, chúng i sử dụng chương trình tính cho sơ' : đệm pH cho sẵn so sánh kết Ví dụ 1: Hệ đệm gồm dietanolamin Cl Gọi nồng độ ban đầu etanolamin, HC1 C0 Ca 53 B ả n g Kết tính tốn sau chạy chương trinh I 0,0468 0,0460 0,0451 0,0440 0,0426 0,041 0,0392 0,0370 0,0346 0,0320 0,0292 0,0263 0,0233 0,0204 0,0171 0,0150 0,0126 0,0105 0,0086 0,0071 0,0057 0,0046 p 0,0082 0,0099 0,0118 0,0141 0,0165 0,0190 0,0215 0,0239 0,0260 0,0276 0,0285 0,0288 0,0282 0,0270 0,0252 0,0230 0,0205 0,0180 0,0118 0,0131 0,0110 0,0092 C0 theo tài liệu 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 C0 tính tốn 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,038 0,049 0,049 0,049 Catheo tài liệu 0,047 0,046 0,045 0,044 0,043 0,041 0,039 0,037 0,035 0,032 0,029 0,026 0,023 0,020 0,018 0,015 0,013 0,011 0,009 0,007 0,006 0,005 Catính toán 0,046 0,045 0,044 0,043 0,042 0,040 0,038 0,035 0,033 0,030 0,027 0,024 0,022 0,019 0,016 0,014 0,012 0,010 0,006 0,006 0,005 0,004 iụ 2: Hệ đệm gồm N a H C NaOH Gọi nồng độ b a n đ ầ u N a H C 3, N aO H 3t C v Cb B ảng Kết tính tốn sau khỉ chạy chương trinh D D D 10 :o ;0 :0 i0 '0 ;o 10 >0 ĩ 0,0350 0,0374 0,0402 0,0432 0,0464 0,0494 0,0526 0,0554 0,0580 0,0606 0,0632 C0 tính tốn 0,013 0,014 0,015 0,016 0,016 0,015 0,014 0,013 0,013 0,012 C0 theo tài liệu 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,0654 0,010 0,025 0,028 ,0 0,009 0,025 0,0690 0,0704 0,008 ,025 - 0,025 0,028 0,025 - p - - 0,025 0,025 0,026 0,027 0,028 0,027 0,027 0,027 0,030 0,031 Catheo tài liệu 0,005 0,006 0,008 0,009 0,011 0,012 0,014 0,015 0,017 0,018 0,019 0,020 0,021 0,022 0,023 Catính tốn - 0,008 0,010 0,012 0,014 0,016 0,017 0,019 0,020 0,024 0,026 0,025 0,025 0,024 - Nhận xét: Kết thu (bảng phức tạp, lập chương trình tính để từ pha chê hệ đệm kiếm tra pH dung dịch đệm máy đo pH so sánh kêt 1,2) theo hương trình tính so với kết tác giả cơng bố’ [1,7] thây tuyệt Ví dụ 3: Hệ đệm gồm: đa số’ phù hợp, điểu chứng tỏ độ in cậy phương pháp tính Axit xitric, KH2PO„ glyxm, HC1, KOH, KC1 Tiếp theo, để chứng minh phương )háp tính xác lập cách pha chê nột dung dịch đệm có pH, p I phù hợp rới yêu cầu thí nghiệm chúng tơi tự họn số’hộ đệm pH có thành phần Chọn nồng độ ban đầu cấu tử axit xitric, KHọPO.,, glixin C0 Gọi nồng độ ban đầu HC1, KOH, KC1 Ca, c b, Cm B ảng Thành phần hệ đệm tính tốn đê pha chê dung dịch đệm giá tri pH dung dịch đo máy đo pH Thành phần hệ đệm Các giá trị dự kiên pha pH I p 2,0 3,0 4,0 0,2 0,2 0,2 0,2 0,3 0,5 0,6 0,4 0,5 0,4 0,04 0,02 0,03 0,03 0,03 0,03 0,01 0,02 0,02 0,02 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 Kiếm tra pH dung dịch tính tốn để pha Hệ đệm HC1 KOH KC1 Cu (M) 0,013 0,015 0,036 0,040 0,037 (M) 0,023 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 (M) 0,0 0,005 0,047 0,084 0,110 0,216 0,252 0,186 0,195 0,257 (M) 0,168 0,176 0,102 0,024 0,052 0,011 0,035 0,097 0,099 0,079 0,058 0,063 0,044 0,041 0,030 máy đo pH 2,04 2,98 4,04 5,03 6,06 7,02 8,10 8,96 10,08 11,03 Ví dụ 4: Hệ đệm gồm: Axit xitric, KH2P 4, trihidroxymetylaminometan, HC1, KOH, KC1 Chọn nồng độ ban đầu cấu tử axit xitric, KH2P 4, trihidroxymetylaminometan )ằng C0 Gọi nồng độ ban đầu HC1, KOH, KC1 Ca, Cb, Cm Nhận xét: Giá trị pH hệ đệm khẳng định phương pháp tính Dha chế chướng trình tính kiểm xác lập cách pha chế dung dịch ìịnh máy đo pH, kết thu đệm có pH, p I theo yêu cầu thí "bảng 3,4) hồn tồn trùng điều nghiệm B ảng Thành phần hệ đệm tính tốn đê pha chê dung dịch đệm giá trị pH dung dịch đo máy đo pH Thành phần hệ đệm tính tốn để pha Các giá trị dự kiến pha Kiểm tra pH dung dịch Hệ đệm HC1 KOH KC1 Co (M) (M) (M) (M) máy đo pH pH I p 2,0 0,2 0,03 0,009 0,021 0,0 0,173 1,97 3,0 0,2 0,03 0,033 0,015 0,0 0,132 2,93 4,0 0,2 0,03 0,038 0,0 0,013 0,095 4,03 5,0 0,2 0,03 0,040 0,0 0,044 0,023 5,06 6,0 0,3 0,03 0,036 0,0 0,072 0,071 6,12 7,0 0,4 0,03 0,044 0,0 0,123 0,030 7,05 8,0 0,3 0,02 0,030 0,0 0,103 0,031 8,07 9,0 0,5 0,01 0,042 0,0 0,163 0,124 9,11 II KẾT LUẬN bazơ Hội nghị KH phân tích Hóa, Lý r’hu'dng pháp tính tốn thành phần ban I dung dịch đệm pH trìn h bày Sinh học Việt Nam lần thứ nhâ't, Tr 116 - 121, H N ộ i (2000) đắn t h u ậ n tiệ n để c h u ẩ n bị Quách T u ấ n Ngọc N gơn ngữ lập trình Ìg dịch đệm phục vụ cho mục đích phân Pascal, NXB Thơng kê H Nội (2001) Ltheo ý muôn Hồ Viết Quý, Đ ặn g T rầ n P h c h (sách Phương pháp tính tốn có khả m sốt đệm lực ion Ìg dịch đệm nên sử dụng chúng nhiều mục đích nghiên cứu đòi hỏi yêu chặt chẽ lực ion dung dịch TÀI LIỆ U THAM KHẢO dịch) Hoá học p h â n tích d u n g dịch tin học , NXB Đ ại học Quốc gia H Nội (1991) Đ ặng ứ n g Vận Tin học ứng d ụ n g hóa học, NXB Giáo dục, H Nội (1998) K Y Tam Bufm ake: A computer program to calculate the compositions Roger G Bates Determ ination o f pH, o f buffers defined buffer capacity and theory and practise ionic Second edition, strength for ultraviolet New York (1973) spectrophotometry, Nguyễn Tmh Dung, Đặng ứng Vận, Hồ Văn Tâm, Đ ánh giá thành p h ầ n cân hệ phức tạp axit - Chem istry, Vol 23, p 415-419 (1999) C o m p u ter an d Handbook of Analytical Chemistry, section 11 (1963) ■■,V'r-‘1 v -•‘"•^-5-'^ •■•' '■ iv"'-'" r ' • £Í ' ' ^ ■> ■’ , ’■ -■;■•:•• TRAN TỨ hlEU ' ' - • '■'; ’.F i svi i -;■• - J,'V - - ^ ’v £ - ■ - ■' ;•>■•■ • /■,•■:.' • •’ •• •;•'»•i f J •i'^wr^Ai»v”^i-ï“/'• ’ ‘c■■’■'■ - ■ -"*■-' " ' •'Ì0:ị$fầZJiịy^:p ■■■•i’ï: ' ã0v'v '%?!',2 -::ã **iw >r ':*%ã- ợ - ằ v ‘ Cf; ' \ ï ’; -rj- ■; i.,-v.i ‘I i-hV.-v L»\.i ■ út' fk-i*ẲÌ- ’ y j is L^ 'ï í t ' ’ ' '•" PHỔ HẤP THỤ UV-Vis I N H À XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUOC GIA HÀ NỘI 16 Hàng Chuối - Hai Bà Trưng - Hà Nội D iệ n th o i: (0 ) 1 ; (0 ) 4 F a x : (0 ) 9 E -m a il: n x b @ v n u e d u ★ ★ ★ ('hiu lì ách nhiệm x u t bản: Criám đốc: PHÙNG Q ố c BẮO Tong biên tập: PHẠM THÀNH HƯNG Chiu trách n h iêm nôi dung: Hội đồng nghiệm thu giáo trình Trường ĐHKHTN - Đại học Quốc gia Hà Nội Kựưừi nhận xót; PGS TS TRAN BÍNH PGS TS PHẠM LUẬN Biên tập: đ in h q u ố c t h a n g rì,) lì bày bìa: NGỌC ANH PH A N TI CH T R Á C QUANG (PH ổ HẤP THỤ U V -V is) - 3022-01403 I k h ó 14.!) X 20,5 Nhà in Đại hoc Quốc gia Hà Nội kY Ati 1553 XB-OLXB, ngày 05/11/2003 s ố trích n g a n g :2 6 KH/XB \:i !!'’•]» lưu chiốu quý IV n a m 2003 Mục lục T rang Lời nói đ ầ u vii Mở đầu Chương Đại cương vể phân tích trắc quang 1.1 Cơ sở vật lý vê m ầu sắc 1.1.1 Phổ điện từ 1.1.2 Năng lượng miền phố 1.2 Cơ sở hóa học màu sắc - Sự tương tác ánh với vật chất 1.3 Các phương pháp nghiên cứu quang học sáng 12 1.3.1 P h ân tích phát quang huỳnh quang 12 1.3.2 Phương pháp hấp th ụ quang (trắc quang) UV-Vis 12 C h n g S ự h ấ p t h ụ n h s n g c ủ a d u n g d ị c h c h ấ t m u 2.1 Sự hấp th ụ án h sáng phụ thuộc vào bề dày 15 15 lớp dung dịch (định lu ậ t Bughe - Lambe) 2.2 Sự hấp thụ ánh sáng phụ thuộc vào nồng độ dung dịch Định luật Bia (Beer) 17 2.3 Các đại lượng đặc trưng cho hấp th ụ ánh sáng 18 2.3.1 Độ truy ền quang (%T), độ tắ t (%E) độ hấp thụ quang (A) 18 2.3.2 Độ hấp thụ quang (A) Các tính chất độ hấp thụ quang 20 2.3.3 Hệ sô" hấp thụ phân tử gam (e) hệ số hấp th ụ phân tử 23 thương Quan hệ câu trúc màu sắc hợp chất 29 Màu ion kim loại hợp chất chúng 30 Màu thuốc thử hữu hợp chất chúng vối ion vô 34 "hương Các nguyên nhân làm cho hấp thụ ánh sáng dung dịch không tuân theo định luật 43 Bughe-Lambe-Bia Những dấu hiệu cho biết hấp th ụ ánh sáng 43 dung dịch không t u â n theo định luật Bughe-Lambe-Bia 1.1 Dựa vào hàm A = f(b,C) 43 1.2 Dựa vào phổ hấp t h ụ 43 1.3 Dựa vào đường Ringbon 44 45 Những nguyên n h â n làm cho hấp th ụ ánh sáng dung dịch không tu â n theo định lu ậ t Bia 2.1 Sai lệch p h â n li c ủ a p h ứ c c h ấ t 2.2 Ảnh hưởng ion H+ (pH) tối hình th n h phức m àu 47 53 2.3 Ảnh hưởng c ấ u tử lạ có m ặ t hỗn hợp đến độ hấp t h ụ quang 63 "hương Các phương pháp tách làm giàu chất cần phân tích phân tích trắc quang 81 81 Làm giàu (đồng thời tách) phương pháp k ế t tủa vói chất góp Phương pháp chiết trắc quang 83 Tách sắc kí 86 3.1 Sắc kí giây, sắc kí lớp mỏng, sắc kí kết tủa 86 3.2 88 Sắc kí h ấ p t h ụ Chương Các phương p h p đ ị n h lượng t r ắ c q u a n g 89 6.1 Phương pháp dãy tiêu chuẩn (phương pháp thang màu) 89 6.2 Phương pháp cặp đơi hav cịn gọi phương pháp chuẩn độ 91 6.3 Phương pháp cân 93 6.4 Phương pháp đường chuẩn 95 6.5 Phương pháp thêm 96 6.6 Phương pháp vi sai 98 6.6.1 Phương pháp vi sai độ hấp th ụ quang lớn 99 6.6.2 Phương pháp vi sai độ hấp th ụ quang nhỏ 101 6.7 C huẩn độ trắc quang Chương Độ nhạy phương pháp trắc quang - tiêu ch uẩn để đ n h giá thuôc thử 102 105 - sai sô phép đo A 7.1 Độ n h y p h n g p h p t r ắ c q u a n g 105 7.2 T iê u c h u ẩ n để đ n h giá m ộ t th u ố c t h d ù n g tr o n g 108 ph â n tích trắc quang 7.3 Sai sơ"trong p h ép đo độ h ấ p t h ụ q u a n g A 111 7.3.1 S a i sô đo A tr o n g p h é p đo t h n g 113 7.3.2 Sai số đo A phép đo vi sai 114 7.3.3 Sai scí m ắ c p h ả i k h i đo độ h ấ p t h ụ q u a n g d ù n g 117 t ế bào n h â n quang điện Chướng Phương pháp trắc quang xác định thành phần số bền phức 121 8.1 121 Xác định th n h phần phức 8.1.1 P h n g p h p b iế n đổi liên t ụ c m ộ t hợp p h ầ n 121 8.1.2 Xác định th n h phần phức phương pháp logarit giới hạn 123 8.1.3 Phương pháp đồng phân tử gam 123 iii Xác định số’phân li phức bền 126 2.1 Phương pháp đưòng chuẩn 126 2.2 Phương pháp dãy đồng p hân tử gam 127 2.3 P h n g p h p biến đổi m ộ t họp chất 128 2.4 Phương pháp logarit giới h n 129 Xác định S