Phương pháp phân tích quang phổ hấp thụ phân tư- 123docz.net

2.3.2 .Địa điểm

2.4 Phương pháp phân tích quang phổ hấp thụ phân tử UV – VIS

Phương pháp đo quang dựa vào tính chất hấp thu ̣ cho ̣n lo ̣c ánh sáng trong vùng nhìn thấy củ a chất màu. Để xác đi ̣nh sắt người ta dùng một số thuốc thử sau để ta ̣o phức màu: axit sunfosalixilic trong môi trường đệm amoni (pH = 8 – 11), kali isothioxianat trong môi trường HNO31:1,o - phenantrolin trong môi

trường pH = 3 - 9 hay 2,2 - bipyridyl trong môi trường axit axetic... 

2.4.1 Các thuốc thử dùng để xác định hàm lượng sắt trong đất.

* Xác đi ̣nh hàm lượng sắt bằng thuốc thử isothioxianat

Isothioxianat là một thuố c thử nha ̣y với ion Fe (III), nó được sử du ̣ng rộng rãi trong định tính và đi ̣nh lượng sắt. Xử lý mẫu và oxi hóa toàn bộ lượng sắt có trong mẫu thành sắ t (III). Trong môi trường axit ion Fe3+ tạo được với ion SCN- phứ c chất màu đỏ :

Fe3+ + SCN- → [FeSCN]2+ 

Dùng axit HNO3làm môi trường mà không dùng các axit khác vì trong môi trường HCl và H3PO4 sẽ ta ̣o phức gây cản trở đến quá trình phân tích, còn trong môi trường H2SO4làm cho màu của phứ c bi ̣ nha ̣t đi.

Phương pháp dùng thuốc thử SCN- có giớ i hạn phát hiện kém, độ chính xác thấp mà đươ ̣c sử dụng rộng vì phương pháp này đơn giản, nhanh, áp du ̣ng đươ ̣c trong các dung dịch axit mạnh và chi phí củ a nó tương đối thấp. Phương pháp này xác đi ̣nh được hàm lượng sắt từ 1 – 10 ppm. 

*Xác đi ̣nh hàm lượng sắt bằng thuốc thử axit sunfosalixilic

Axit sunfosalixilic tạo với sắt các ion phức có màu khác nhau: tại pH = 2 – 2,5[Fe(Sal)]+ có màu đỏ, ta ̣i pH = 4–8[Fe(Sal)2]- có màu nâu và tại pH=8–11,5 [Fe(Sal)3]3- có màu vàng. Trong môi trường axit những ion phức nêu trên chỉ được tạo thành với oxit sắt (III) còn trong môi trường kiềm thì cả với oxit sắt (II) và oxit sắt (III) vì trong những điều kiện như vậy Fe2+ dễ dàng đươ ̣c oxi hóa thành Fe3+

Phương pháp dùng thuốc thử axit sunfosalixilic trong môi trường amoniac cho phép xác đi ̣nh tổng lượng các ion Fe2+ và Fe3+, nghĩa là xác đi ̣nh hàm lượng

tổng số củ a sắt. Phương pháp dựa trên sự ta ̣o thành ion nội phức sắt sunfosalixilic:

Màu vàng của ion phứ c này rất bền. Phương pháp này có thể xác đi ̣nh cường độ màu bằng mắt hoặc bằng máy so màu quang điện. Hệ số hấp thụ phân tử của dung di ̣ch màu tại λ = 430 nm là ε = 6000.

Trong phạm vi khóa luận này, chúng tôi sử dụng axit sunfosalixilic làm thuốc thử trong phép đo quang xác định hàm lượng sắt trong đất nông nghiệp [2].

2.4.2 Các điều kiện tối ưu của một phép đo quang 

2.4.2.1 Bước sóng tối ưu λmax

Dung dịch chất màu mà ta phân tích hấp thu ̣ bức xạ đơn sắc một cách chọn lọc. Khi sử du ̣ng phương pháp đo quang để phân tích định lượng một chất, người ta phải dùng tia đơn sắc nào mà khi chiếu vào dung di ̣ch giá tri ̣ mật độ quang đo được là lớn nhất, go ̣i là độ hấp thụ quang cực đa ̣i Amax, khi này cho kết quả phân tích có độ nha ̣y và độ chính xác tốt nhất.

Bước sóng tương ứng với độ hấp quang cực đa ̣i Amax go ̣i là bước sóng tố i ưu λmax. Với mỗi dung di ̣ch nghiên cứu nhất đi ̣nh, chúng ta phải xác đi ̣nh bước sóng λmax trước khi tiến hành phân tích đi ̣nh lươ ̣ng. Thông thường các giá tri ̣ λ max của các chất đã đươ ̣c nghiên cứu khảo sát và liệt kê trong các bảng tra hay các quy trình phân tích có sẵn, chúng ta có thể tham khảo. Hoặc chúng ta có thể xây dựng đường cong hấp thụ trên máy đo quang và từ đó cho ̣n λmax thích hơ ̣p.

2.4.2.2 Khoảng tuyến tính của nồng độ

Thực nghiệm đã chứng minh rằng quan hệ giữa độ hấp thụ quang A và nồ ng độ dung dịch C chỉ tuyến tính trong một khoảng giá tri ̣ nồng độ xác đi ̣nh gọi là khoảng tuyến tính của định luật Lambe – Bia (hình 2.1).

Khoảng tuyến tính là khác nhau đối với các máy đo khác nhau và với các đối tượng phân tích khác nhau. Do đó phải xác đi ̣nh khoảng tuyến tính cho từng phép phân tích cụ thể.

Hình 2.1. Sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang vào nồng độ 2.4.2.3 Thờ i gian ổn đi ̣nh màu

Thời gian ổn định màu của phứ c giữa chất cần phân tích với thuố c thử cũng là một yếu tố quan trọng, ta nên kiểm tra xem thời gian nào ổn đi ̣nh màu vì cường độ màu của một số dung di ̣ch thì bền nhưng đối với một số dung di ̣ch màu khác thì lại chỉ bền trong một thời gian nhất đi ̣nh. 

2.4.2.4 Sự có mặt của ion lạ

Thông thường trong các mẫu phân tích ngoài chất phân tích không thể không kể đến sự có mặt của ion lạ, các ion này có khả năng tương tác với chất cần phân tích hay tạo màu vớ i thuố c thử trong dung di ̣ch cho nên sẽ ảnh hưởng đến quá trình xác đi ̣nh, bắt buộc phải tìm cách loa ̣i trừ. Hai cách hay sử du ̣ng nhất để loại trừ là tách chúng ra khỏi dung dịch phân tích hoặc tìm cách che.

2.4.3 Xây dựng đường chuẩn xác định sắt bằng phương pháp UV - VIS

0,1 mg/ml vớ i nồng độ nằm trong khoảng tuyến tính vào mỗi bình. Thêm vào mỗi bình lần lươ ̣t 16ml dung dịch axit sunfosalixilic 10% và 12ml dung di ̣ch NH310%. Lắ c đều và định mức bằng nước cất đến 50 ml. Đo độ hấp thụ quang củ a dãy chuẩn trên máy UV – VIS, tiến hành lập đường chuẩn rồ i dựa vào đó tính hàm lươ ̣ng sắt có trong mẫu giả, kiểm tra sai số của phép đo.

Phương pháp phân tích quang phổ hấp thụ phân tử UV – VIS

Phân tích mẫu thực tế