Đề tài sẽ cần sử dụng đến các dung dịch RhB làm mẫu thử trong các thí
chất vật liệu là thơng qua việc đánh giá mức độ bị phân huỷ chất tan hữu cơ RhB. Phương pháp phổ hấp thụ UV – Vis được áp dụng để xác định RhB trong đề tài.
Nguyên tắc của phương pháp: Khi chiếu một chùm sáng qua dung dịch thì dung dịch đó sẽ hấp thụ chọn lọc một số tia sáng tuỳ theo màu sắc, nồng độ của các chất có trong dung dịch.
Dựa theo định luật Lambert – Beer với biểu thức:
Trong đó:
A: Độ hấp thụ quang I0: Cường độ ánh sáng tới
I: Cường độ ánh sáng truyền qua
l: Bề dày lớp dung dịch mà ánh sáng truyền qua (coi là bề dày cuvet)
ε: Hệ số hấp thụ mol (phụ thuộc vào bước sóng λ của ánh sáng chiếu và bản chất của chất hấp thụ)
C: Nồng độ dung dịch
Khi ε và l không đổi, trong giới hạn nhất định thì độ hấp thụ quang A sẽ phụ
thuộc tuyến tính vào nồng độ C. Cần xây dựng đường chuẩn Rhodamine - B để
thấy rõ khoảng phụ thuộc tuyến tính của A vào C. Khi đó, đo độ hấp thụ quang A
của dung dịch chất và dựa vào đồ thị đường chuẩn có thể tính được nồng độ của
dung dịch, cho phép theo dõi được sự thay đổi nồng độ của chất nghiên cứu trong
quá trình phản ứng.
Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy quang phổ UV – Vis được trình bày
trong hình 2.4, thiết bị gồm có:
- Một nguồn sáng ổn định, phát ra bức xạ liên tục trong vùng UV – Vis. - Hệ tán sắc dùng cách tử nhiễu xạ cho tia đơn sắc đi qua mẫu
- Mẫu ở dạng dung dịch đựng trong cuvet thạch anh
- Detector thu nhận và biến đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện - Máy tính điều khiển hệ thống, hiển thị và lưu trữ kết quả.
A=lgI0
Hình 2.4 Sơ đồ khối thiết bị quang phổ hấp thụ UV – Vis
* Xây dựng đường chuẩn Rhodamine B:
Chuẩn bị một dãy các dung dịch Rhodamine B có nồng độ thay đổi từ 0,1 đến 6 mg/l (ppm). Đo độ hấp thụ quang của các dung dịch này tại bước sóng hấp
thụ quang tối ưu của Rhodamine B là λmax = 553nm. Lập đường chuẩn sự phụ thuộc
của độ hấp thụ quang vào nồng độ.
Bảng 2.1 Nồng độ dãy chuẩn của Rhodamine B Nồng độ (mg/l = ppm) Độ hấp thụ quang 0,1 0,045 0,5 0,16 1 0,31 2 0,597 3 0.888 4 1,179 5 1,468 6 1,76 Nguồn sáng Hệ tán sắc
Mẫu Detector Máy tính
Hình 2.5 Đường chuẩn xác định nồng độ RhB Nhận xét: Giá trị hồi quy R2
= 0,999 của đường chuẩn cho thấy đường chuẩn có độ tin cậy cao. Độ hấp thụ quang của dung dịch RhB ở λmax = 553nm phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ RhB trong khoảng từ 0,1ppm đến 6ppm.
Vậy quan hệ giữa độ hấp thụ quang của dung dịch RhB với nồng độ dung
dịch là tuyến tính trong khoảng nồng độ 0,1 ppm đến 6 ppm.
* Pha các dung dịch mẫu thử RhB để nghiên cứu các tính chất vật liệu: Các
dung dịch RhB được pha ở các nồng độ 5mg/l (5ppm). Na2SO4 được thêm vào ở
nồng độ 0,5M đóng vai trị chất hỗ trợ điện phân. H2SO4 đặc và KOH được sử dụng
để điều chỉnh pH của các dung dịch pha.