I.3.1. Phương phỏp trắc quang
Phương phỏp trắc quang là phương phỏp dựa trờn phản ứng tạo phức cú màu trong dung dịch, phức này cú thể hấp thụ ỏnh sỏng.
Phõn tớch trắc quang hợp chất gồm 3 nhúm: So màu bằng mắt, so màu quang điện, so màu quang phổ hấp thụ.
Cơ sở của phương phỏp trắc quang là định luật Bughe – Lambe – Beer về sự hấp thụ ỏnh sỏng của phức màu trong dung dịch. Đõy là định luật rỳt ra từ thực nghiệm.
Đầu tiờn Bughe – Lambe đó thực hiện chiếu một chựm sỏng đơn sắc qua dung dịch phức màu cú cường độ I0 và cường độ tia lú ra là Il, hai ụng đó rỳt ra kết luận:
+) Khi thay đổi lớp bề dày dung dịch thỡ cường độ dũng sỏng lú ra thay đổi tuyến tớnh với bề dày dung dịch.
+) Cường độ dũng sỏng do dung dịch màu hấp thụ khụng phụ thuộc vào cường độ dũng sỏng chiếu vào.
+) Trong cỏc điều kiện như nhau, tỷ lệ hấp thụ của ỏnh sỏng phụ thuộc vào bề dày lớp dung dịch mày hấp thụ ỏnh sỏng.
Biểu thị sự phụ thuộc này bằng biểu thức: Il = I0.10kl
Biểu thức này gọi là biểu thức định luật Bughe – Lambe. Với K là hệ số đặc trưng cho sự hấp thụ ỏnh sỏng của dung dịch mà chỉ phụ thuộc vào tớnh chất của phức màu. L là chiều dày dung dịch (cm). Khi đú mật độ quang:
A = lg (I0/Il) = Kl
Bờn cạnh đú Beer nghiờn cứu sự phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ phức màu (C) bằng cỏch cố định bề dày của dung dịch nhưng thay đổi nồng độ và ụng đó đưa ra biểu thức sự phụ thuộc A vào C là A = K.C
Kết hợp hai biểu thức thu được : A = εlC = lg (I0/Il) gọi là định luật Bughe – Lambe – Beer. Biểu thức này là cơ sở của phương phỏp phõn tớch trắc quang, nú được dựng tớnh toỏn và ỏp dụng cho mọi phương phỏp xỏc định như: Xỏc định phức cỏc điều kiện tối ưu, xỏc định đường chuẩn, xỏc định hệ số hấp thụ phần tử gam.
Cỏc phức màu dựng trong phõn tớch trắc quang thường thỏa món cỏc tiờu chuẩn sau:
+) Cú độ bền cao (hằng số bền lớn ).
+) Phức cú thành phần khụng đổi, cú mật độ quang ổn định theo thời gian. +) Cú vựng pH tối ưu tương đối rộng.
+) Cú hệ số hấp thụ phần tử gam lớn. Thỏa món ba điều kiện sau:
Δλmax = λmax
phức - λmax
thuốc thử ≥ 100nm
εphức/εthuốc thử ≥ 2 (ở λ tối ưu )
Dung dịch màu hấp thụ ỏnh sỏng tuõn theo định luật Beer. Cỏc tiờu chuẩn trờn đảm bảo cho phộp xỏc định trắc quang cú độ đỳng, độ chớnh xỏc, độ nhạy và độ chọn lọc thỏa món.