GIANG bài 5

QUANG PHỔ HẤP THỤ PHÂN TỬ Tổ: Họ tên: Điểm: Nhận xét: BÁO CÁO THỰC HÀNH VẬT LÝ BÀI 5: PHỔ HẤP THỤ QUANG CỦA DUNG DỊCH Các thông số hệ thống khơng thay đổi q trình thực hành: Δλ=2nm Abs  5% Abs 5.1 Phổ hấp thụ dung dịch NiSO4.6H2O nồng độ C0 (10 điểm) Đồ thị phân bố độ hấp thụ quang theo bước sóng Nhận xét 5.1: Về phân bố đỉnh (peak hay píc) hấp thụ theo bước sóng - Đồ thị phân bổ độ hấp thụ quang dung dịch NiSO4.6H20 nồng đọ C0 có đỉnh, đỉnh cao vùng màu tím, đỉnh cịn lại mằn vùng màu đỏ - Phổ hấp thụ cao màu tím có bước sóng 395,0nm độ hấp thụ quang 1,491(Abs) - đỉnh màu đỏ thấp màu tím đỉnh tù đầu - Phổ hấp thụ thất màu xanh lam có bước sóng 450nm QUANG PHỔ HẤP THỤ PHÂN TỬ 5.2 Phổ hấp thụ NiSO4.6H2O nồng độ C1 (10 điểm) Đồ thị phân bố độ hấp thụ quang theo bước sóng Nhận xét 5.2: Về phân bố đỉnh (peak hay píc) hấp thụ theo bước sóng - Hình ảnh đồ thị C1 giống với hình ảnh đồ thị C0 , độ hấp thụ thấp - Đồ thị phân bổ độ hấp thụ quang dung dịch NiSO4.6H20 nồng đọ C1 có đỉnh, đỉnh cao vùng màu tím, đỉnh cịn lại mằn vùng màu đỏ - Phổ hấp thụ cao màu tím có bước sóng 395,9nm độ hấp thụ quang 1,351(Abs) - đỉnh màu đỏ thấp màu tím đỉnh tù đầu - Phổ hấp thụ thất màu xanh lam có bước sóng 450nm 5.3 Phổ hấp thụ NiSO4.6H2O nồng độ C2 (10 điểm) Đồ thị phân bố độ hấp thụ quang theo bước sóng QUANG PHỔ HẤP THỤ PHÂN TỬ Nhận xét 5.3: Về phân bố đỉnh (peak hay píc) hấp thụ theo bước sóng - Hình ảnh đồ thị C2 giống với hình ảnh đồ thị C0 , C1 độ hấp thụ thấp C0 , C1 - Đồ thị phân bổ độ hấp thụ quang dung dịch NiSO4.6H20 nồng đọ C2 có đỉnh, đỉnh cao vùng màu tím, đỉnh cịn lại mằn vùng màu đỏ - Phổ hấp thụ cao màu tím có bước sóng 395,0nm độ hấp thụ quang 1,088(Abs) - đỉnh màu đỏ thấp màu tím đỉnh tù đầu - Phổ hấp thụ thất màu xanh lam có bước sóng 450nm 5.4 Phổ hấp thụ NiSO4.6H2O nồng độ C3 (10 điểm) Đồ thị phân bố độ hấp thụ quang theo bước sóng QUANG PHỔ HẤP THỤ PHÂN TỬ Nhận xét 5.4: Về phân bố đỉnh (peak hay píc) hấp thụ theo bước sóng - Hình ảnh đồ thị C3 giống với hình ảnh đồ thị C0 , C1, C2 độ hấp thụ thấp C0 , C1, C2 - Đồ thị phân bổ độ hấp thụ quang dung dịch NiSO4.6H20 nồng đọ C3 có đỉnh, đỉnh cao vùng màu tím, đỉnh cịn lại mằn vùng màu đỏ - Phổ hấp thụ cao màu tím có bước sóng 395,0nm độ hấp thụ quang 0,7663(Abs) - đỉnh màu đỏ thấp màu tím đỉnh tù đầu - Phổ hấp thụ thất màu xanh lam có bước sóng 450nm 5.5 Phổ hấp thụ NiSO4.6H2O nồng độ C4 (10 điểm) Đồ thị phân bố độ hấp thụ quang theo bước sóng QUANG PHỔ HẤP THỤ PHÂN TỬ Nhận xét 5.5: Về phân bố đỉnh (peak hay píc) hấp thụ theo bước sóng - Hình ảnh đồ thị C4 giống với hình ảnh đồ thị C0 , C1, C2,C3 độ hấp thụ thấp C0 , C1, C2,C3 - Đồ thị phân bổ độ hấp thụ quang dung dịch NiSO4.6H20 nồng đọ C4 có đỉnh, đỉnh cao vùng màu tím, đỉnh lại mằn vùng màu đỏ - Phổ hấp thụ cao màu tím có bước sóng 395,0nm độ hấp thụ quang 0,4491(Abs) - đỉnh màu đỏ thấp màu tím đỉnh tù đầu - Phổ hấp thụ thất màu xanh lam có bước sóng 450nm * kết luận 5.5.1 độ hấp thụ quang theo nồng độ dung dịch + Ta thấy độ hấp thụ quang giảm dần nồng độ chất tan dung dịch giảm dần nên độ hấp thụ tỷ lệ thuận với nồng độ dung dịch ngược lại + Ta thấy điểm chung đồ thị độ hấp thu quang cao vùng ánh sáng màu tím vùng hấp thụ thấp màu xanh lam Nghĩa dung dịch NiSO4.6H20 không hấp thụ màu xanh lam nên bị phản xạ lại truyền vào mắt ta.Do thấy dung dịch NiSO4.6H20 có màu xanh lam 5.6 Từ thí nghiệm trên: 5.6.1 Trình bày bước xây dựng đồ thị đường chuẩn, đồ thị thiết lập mối quan hệ độ hấp thụ quang nồng độ dung dịch NiSO4.6H20.( 10 điểm) 5.6.1.1 Pha dung dịch NiSO4.6H20 Pha 20ml dung dịch NiSO4.6H2O có nồng độ C0 0,4(M) - Tóm tắt: + MNiSO4.6H2O = 263(M), VNiSO4.6H2O= 20(ml) = 0,02 (l) - Ta có cơng thức: + nNiSO4.6H2O = V.CM = 0,4 0,02 = 0,008(mol) QUANG PHỔ HẤP THỤ PHÂN TỬ + m NiSO4.6H2O = n MNiSO4.6H2O = 0,008 263 = 2,104(g) Ta cân 2,104g NiSO4.6H2O bỏ vào cốc đong thêm nước vừa đủ 20ml, ta dung dịch C0 = 0,4M Cuvet 1: chứa 3ml dung dịch C0 = 0,4 (M) Cuvet 2: lấy 2,4ml dd C0thêm 0,6ml nước, ta 3ml dung dịch C1 = 0,8 C0 = 0,8 0,4 = 0,32(M) (C1 = 0,8 C0 => V0 = 0,8 V1 => V0 = 0,8 0,3 = 2,4(ml)) Làm tương tự để pha cuvet lại mang nồng độ 0,24M, 0,16M, 0,08M 5.6.1.2 Tiến hành thực nghiệm: + Bước 1: Khởi động máy tính + Bước 2: Khởi động phần mềm “ Logger Pro 3” máy tính + Bước 3: Cho cuvet chứa nước cất vào họp đựng cuvet phổ kế + Bước 4: Trên menu, chọn Experiment/Calibrate/Spectrometer:1 để cân chỉnh phổ nước cất + Bước 5: Trên cong cụ nhấn nút “collect” để ghi phổ hấp thụ sau khoản 10s nhấn nút “stop” + Bước 6: Đồ thị phân bố độ hấp thụ quang Abs theo bước song λ (nm) hiển thị hình máy tính + Bước 7: Lưu hình ảnh + Bước 8: Lập lại từ bước →7 trừ bước Cho cuvet đựng dung dịch C0 ,C1 ,C2 ,C3 ,C4 + Bước 9: Rửa cuvet pipet nước cất 5.6.1.3 Thiết lập phương trình đường chuẩn + Xây dựng đồ thị: - Khởi động máy tính - Khởi động phần mềm “Microsoft Exel” - Lập bảng giá trị tương quan nồng độ dung dịch độ hấp thụ vừa đo Mật độ quang trung Nồng độ NiSO4.6H2O bình Dmax (Abs) C(M) C0 0,7938 0.4 C1 0,6078 0.32 C2 0,4657 0.24 C3 0,2921 0.16 C4 0,1898 0.08 Bảng: Độ hấp thụ quang dung dịch NiSO4.6H20 thoe nồng độ + Chọn trục tung (Oy) trục mật độ quang trung bình Dmax (Abs) + Chọn trục hồnh (Ox) trục Nồng độ NiSO4.6H2O C(M) QUANG PHỔ HẤP THỤ PHÂN TỬ + Chọn bảng giá trị trên, chọn Insert -> Scatter -> Scatter with only markers -> Đồ thị đường chuẩn + Chọn điểm đường chuẩn -> nhấp chuột phải -> Chọn Add Trendline -> Chọn Linear, Set Intercept, Display Equation on chart Display R-Squared value on chat -> có đồ thị đường chuẩn hồn chỉnh Phương trình đường chuẩn + Đồ thị đường chuẩn mối quan hệ mật độ hấp thụ quang nồng độ dung dịch NiSO4.6H2O 5.7 Từ thực nghiệm đến thực tiễn (30 điểm) 5.7.1 Liệt kê tên dụng cụ, thiết bị có ghi nhận hay áp dụng hiệu ứng hấp thụ ánh sáng chất? (10 điểm) Máy quang phổ khả kiến phân tích nước Hach DR3900 5.7.2 Mơ tả chức dụng cụ, thiết bị mục (5.7.1) QUANG PHỔ HẤP THỤ PHÂN TỬ – Máy chuyên dụng cho đo tiêu nước, dùng phòng thí nghiệm – Màn hình tinh thể lỏng, điều chỉnh góc nhìn, điều chỉnh độ sáng, hình màu – Hiển thị đồ thị hình – Hơn 240 chương trình phương pháp phân tích tiêu nước cài sẵn, 100 chương trình cài đặt tuỳ ý – Phương pháp đo: Nồng độ, truyền quang, hấp thụ, quét bước sóng – Có chức lưu: 2000 giá trị đo – Bước sóng: 320 – 1100nm – Độ xác: ± 1.5nm – Độ lặp lại bước sóng: ± 0.1nm – Độ phân giải bước sóng: 1nm – Hiệu chuẩn bước sóng tự động – Độ rộng dải tần quang phổ: nm – Khoảng đo trắc quang: ± 3.0 Abs (từ 340 – 900 nm) – Độ xác trắc quang: mAbs 0.0 – 0.5 Abs 1% 0.50 – 2.0 Abs – Tuyến tính thang đo: < 0.5% Abs ≤ 0.01% > Abs (với kính trung tính 546 nm) – Ánh sáng lạc: < 0.1% T 340 nm (với NaNO2) – Màn hình TFT, WVGA (800 pix x 480 pix) – Nguồn đèn: Gas-Filled Tungsten – Hệ thống quang học: Reference beam, spectral – Nhiệt độ môi trường hoạt động: 10 – 40oC – Giao diện: USB – Buồng để mẫu: dạng module, dễ dàng thay thế, nhiều loại module đáp ứng ứng dụng QUANG PHỔ HẤP THỤ PHÂN TỬ 5.7.3 Trình bày sơ đồ nguyên lý hoạt động dụng cụ, thiết bị mục (5.7.1) ... hấp thụ cao màu tím có bước sóng 3 95, 9nm độ hấp thụ quang 1, 351 (Abs) - đỉnh màu đỏ thấp màu tím đỉnh tù đầu - Phổ hấp thụ thất màu xanh lam có bước sóng 450 nm 5. 3 Phổ hấp thụ NiSO4.6H2O nồng độ... hấp thụ cao màu tím có bước sóng 3 95, 0nm độ hấp thụ quang 0,7663(Abs) - đỉnh màu đỏ thấp màu tím đỉnh tù đầu - Phổ hấp thụ thất màu xanh lam có bước sóng 450 nm 5. 5 Phổ hấp thụ NiSO4.6H2O nồng độ... cao màu tím có bước sóng 3 95, 0nm độ hấp thụ quang 0,4491(Abs) - đỉnh màu đỏ thấp màu tím đỉnh tù đầu - Phổ hấp thụ thất màu xanh lam có bước sóng 450 nm * kết luận 5. 5.1 độ hấp thụ quang theo nồng