Các phương pháp quang học

• Các phương pháp phân tích quang học: dựa trên sự tương tác của chất phân tích với ánh sáng.. – Phương pháp phổ hấp thụ phân tử UV-VIS– Hấp thụ nguyên tử – Phát xạ nguyên tử – Phát quan

Các phương pháp phân tích

quang học

• Các phương pháp phân tích quang học: dựa trên sự

tương tác của chất phân tích với ánh sáng.

– Phương pháp phổ hấp thụ phân tử UV-VIS– Hấp thụ nguyên tử

– Phát xạ nguyên tử

– Phát quang (phân tử và nguyên tử)

– Phổ hồng ngoại-Raman

Cấu tạo chung của các thiết bị đo quang học

5.3 Các loại phổ

Phổ vạch

Phổ đám

Các phân t nh và g c t do ử ỏ ố ự

Các loại nguồn sáng và detector

Sample Holder and wavelength sector

Phổ hấp thụ phân tử UV-VIS

• Độ truyền qua

T = P/P o

• Po – cuờng độ tia tới

• P - cường độ tia truyền qua

∀ ε - hệ số hấp thụ phân tử gam (L mol -1 cm -1 )

• b – chiều dày của cuvet (pathlength) (cm)

• C – nồng độ (mol L-1 )

Bài tập

1 Một mẫu dung dịch chứa trong cuvet

1cm đo độ truyền qua đạt 80% ánh sáng ở một bước sóng nhất định Nếu hệ số hấp thụ phân tử gam của chất này cũng ở

2 Một dung dịch chứa 1,00mg ion (SCN-) trong

100 ml có độ truyền qua 70% của tia tới so với mẫu trắng

Độ hấp thụ quang (A) của dung dịch ở bước sóng này là bao nhiêu?

Độ truyền qua là bao nhiêu nếu nồng độ dung dịch tăng 4 lần?

UV-VIS và màu sắc

Mầu của chất Các tia bị hấp thụ Lục ánh vàng tím, 400- 450 nm Vàng chàm, 450- 480 nm

Da cam chàm lục, 480- 490 nm

Đỏ lục chàm, 490- 500 nm Tía lục, 500- 560 nm

Tím lục ánh vàng, 560- 575 nm Chàm vàng, 575- 590 nm

Chàm lục da cam, 590 – 620 nm Lục chàm đỏ, 625- 700 nm Lục Tía, 700- 800 nm

Thí dụ 8.3: P và Q tạo phức với thuốc thử X, tạo thành

Đuờng chuẩn

Thêm chuẩn

Sai lệch khỏi định luật Beer

Phổ hấp thụ nguyên tử Atomic absorption spectroscopy

(AAS)

Các nguyên tố có thể xác định được bằng AAS: bôi màu hồng trong

Bảng tuần hoàn các nguyên tố

Nguyên tắc

• Các nguyên tử ở trạng thái tự do, hơi

• Chiếu chùm bức xạ có bước sóng đúng với bước sóng

mà chúng có thể phát ra khi ở trạng thái kích thích 

các nguyên tử sẽ hấp thụ bức xạ đó  tạo phổ hấp thụ nguyên tử của nguyên tố.

• A = kC

Nguồn sáng

(HCL, đèn catôt rỗng)

B ph n ộ ậ nguyên t ử hoá

Atomic Absorption Spectrophotometer

Hollow Cathode Lamp

- Áp thế giữa anot và catot sẽ làm các nguyên tử hoá bị ion hoá

- Các ion khí này sẽ bắn phá catot

và làm bắn các nguyên tử kim loại

ra khỏi catôt (quá trình phún xạ) Một số nguyên tử bị phún xạ sẽ nằm ở trạng thái bị kích thích và

sẽ phát ra các bức xạ đặc trưng của kim loại khi chúng quay trở về trạng thái cơ bản

Bộ phận nguyên tử hoá

thái nguyên tử, hơi



 Nguyên tử hoá là quá trình tách chất thành

các phân tử riêng biệt sau đó phá vỡ các phân

tử thành các nguyên tử Để thực hiện quá trình này cần đưa chất phân tích lên nhiẹt độ cao

(trong ngọn lửa hoặc lò graphit)

 Có 2 kiểu nguyên tử hoá: Ngọn lửa và sử

dụng lò graphit

Các quá trình xảy ra trong ngọn lửa

The Atomic Absorption Spectrometer

Bộ phận lấy mẫu

Nebuliser Capillary Solution

Phổ phát xạ nguyên tử Atomic emission spectroscopy

(AES)

- Mẫu được nguyên tử hoá;

- Các nguyên tử của chất phân

Sơ đồ cấu tạo của máy đo phát xạ nguyên tử

- Cấu tạo của hệ AES tương tự với AAS, nhưng không có nguồn đơn sắc

Phổ phát xạ của mẫu sắt

So sánh giữa phát xạ nguyên tử và hấp

thụ nguyên tử

Hấp thụ

- Đo lượng vết kim

loại trong nền mẫu

- Phổ phát xạ nguyen

tử phụ thuộc vào số nguyên tử ở trạng thái kích thích

- Nhiệt độ cần để nguyên tử hoá và kích thích lên mức năng lượng cao hơn.