L ỜI CẢM ƠN
3.1. ĐỊNH NGHĨA [4]
Phân tích trắc quang là tên gọi chung của các phương pháp phân tích quang học dựa trên sự tương tác chọn lọc giữa chất cần xác định với năng lượng bức xạ thuộc vùng tử ngoại, khả kiến hoặc hồng ngoại.
Nguyên tắc chung của phương pháp phân tích trắc quang là muốn xác định một cấu tử X nào đó, ta chuyển nó thành hợp chất có khả năng hấp thụ ánh sáng rồi đo sự hấp thụ ánh sáng của nó và từ đó suy ra hàm lượng cấu tử X cần xác định.
3.2. SỰ HẤP THỤ ÁNH SÁNG CỦA CÁC CHẤT VÀ CÁC ĐỊNH LUẬT
HẤP THỤ CƠ BẢN [4, 7]
Sự hấp thụ ánh sáng của các chất
Khi chiếu một dòng sáng có cường độ I0 vào một cuvet trong suốt có thành song song đựng dung dịch chất hấp thụ ánh sáng thì cường độ của dòng sáng sau khi ra khỏi lớp dung dịch có chiều dày l (I1) yếu hơn so với I0. Nguyên nhân của sự giảm cường độ dòng sáng là do một phần bị phản xạ khỏi thành cuvet (Ipx), một phần bị khuyếch tán bởi hạt rắn ở dạng huyền phù của chất hấp thụ trong dung dịch (Ikt). Ta có thể biểu diễn tổng quát quá trình hấp thụ ánh sáng khi đi qua dung dịch:
I0 = Ipx + Ikt + Iht +I
Trong thực tế khi đo quang cần dùng cuvet trong suốt vì thế Ipx coi như bằng 0. Nếu dung dịch trong suốt thì Ikt = 0 nên ta có thể viết:
I0 = Iht + I
Bằng thực nghiệm có thể đo được I0 và I1, từ đó suy ra chứ không đo Iht trực tiếp.
Các định luật hấp thụ cơ bản Định luật Bouguer-Lambert
Bằng thực nghiệm, năm 1920 nhà bác học Bouguer (Pháp) và sau đó là Lambert (Đức) đã thiết lập được định luật Bouguer-Lambert: “những lớp chất có chiều dài đồng nhất trong những điều kiện khác như nhau luôn luôn hấp thu một tỉ lệ như nhau của dòng sáng rọi vào những lớp chất đó”.
I = Io .10-kl
Trong đó:Io – Cường độ dòng sáng tới chiếu vào dung dịch. I – Cường độ dòng sáng sau khi đi qua lớp dung dịch.
k – Hệ số tắt, phụ thuộc vào bản chất chất hấp thụ và bước sóng ánh sáng tới.
l – Chiều dày lớp dung dịch màu.
Định luật Beer
Năm 1952 Beer đã xác định được rằng, hệ số k phụ thuộc tỷ lệ với nồng độ của chất hấp thụ trong dung dịch: “sự hấp thụ dòng quang năng tỷ lệ bậc nhất với số phân tử mà dòng quang năng đi qua nó”.
K = εC Trong đó: C – Nồng độ chất hấp thụ (iong/l, mol/l).
ε - Hệ số không phụ thuộc vào nồng độ
Định luật hấp thụ ánh sáng cơ bản Bouguer-Lambert-Beer
Kết hợp hai định luật trên ta được định luật cơ bản của sự hấp thụ ánh sáng Bouguer-Lambert-Beer:
I = Io .10-εlC Hay A = εlC Với A = lg𝐼𝑜
𝐼 là mật độ quang của dung dịch.
Nếu nồng độ C được biểu diễn bằng mol/l, l bằng cm thì ε được gọi là hệ số hấp thụ phân tử gam hay hệ số tắt phân tử gam (l. mol-1.cm-1).
Định luật cộng tính
Khi trong dung dịch có nhiều cấu tử màu tồn tại độc lập với nhau (không tương tác hóa học với nhau) thì mật độ quang của dung dịch ở các bước sóng đã cho bằng tổng mật độ quang của các cấu tử màu của dung dịch ở bước sóng khảo sát.
Giả thiết hệ có n cấu tử như vậy: A, B, C……N thì theo định luật cộng tính có: Aλdd=
