Phương pháp quang phổ phân tử Quang phổ hấp thụ UV VIS Định lượng Chọn các điều kiện làm việc khác + Đối với chất phân tích bị lẫn tạp chất Chiết chất phân tích ra khỏi tạp chất + Đố
Trang 1LOGO
CÁC PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ TRONG
KIỂM NGHIỆM THUỐC
Bộ môn
Hóa phân tích – Kiểm nghiệm Chương 3
Trang 2MỤC TIÊU HỌC TẬP
1 Trình bày được các phương pháp định lượng bằng quang
phổ tử ngoại khả kiến
2 Giải thích và vận dụng được kỹ thuật sắc ký pha đảo trong
công tác kiểm nghiệm thuốc
3 Trình bày được các phương pháp định lượng bằng sắc ký
lỏng hiệu năng cao : phương pháp chuẩn nội, chuẩn ngoại, thêm chuẩn, chuẩn hóa diện tích Vận dụng được vào các bài tập liên quan
Trang 3Nội dung
Quang phổ phân tử
Sắc ký lỏng hiệu năng cao
Quang phổ hấp thụ UV-VIS Quang phổ hồng ngoại
Quang phổ huỳnh quang
Trang 41 Phương pháp quang phổ phân tử
Quang phổ hấp thụ UV VIS
Độ hấp thụ
Khi cho bức xạ đơn sắc đi qua một môi trường có chứa chất hấp thụ thì độ hấp thụ của bức xạ tỷ
lệ với nồng độ của chất hấp thụ
và chiều dày của môi trường hấp thụ (dung dịch chất hấp thụ)
Mối quan hệ này tuân theo định
luật Lambert – Beer
Trang 51 Phương pháp quang phổ phân tử
- Trường hợp nồng độ C tính theo %(Kl/TT) và bằng 1%, L = 1cm thì: E (1%, 1cm ) là hệ số hấp thụ riêng,
nó đặc trưng cho mỗi chất
Trong phân tích kiểm nghiệm hay dùng E (1%, 1cm)
Trang 61 Phương pháp quang phổ phân tử
- Dung dịch phải trong suốt
- Chất thử phải bền trong dung dịch và bền dưới tác dụng của ánh sáng UV-VIS
Trang 71 Phương pháp quang phổ phân tử
Quang phổ hấp thụ UV VIS
Máy UV - VIS
Nguồn sáng
Cuvet
Trang 81 Phương pháp quang phổ phân tử
Quang phổ hấp thụ UV VIS
Máy UV - VIS
Sơ đồ máy một chùm tia
Trang 91 Phương pháp quang phổ phân tử
Quang phổ hấp thụ UV VIS
Máy UV - VIS
Sơ đồ máy hai chùm tia
Trang 101 Phương pháp quang phổ phân tử
Quang phổ hấp thụ UV VIS
Máy UV - VIS
Sơ đồ máy Diod Array
Trang 111 Phương pháp quang phổ phân tử
Quang phổ hấp thụ UV VIS
Máy UV - VIS
Sơ đồ máy Diod Array
Trang 121 Phương pháp quang phổ phân tử
Quang phổ hấp thụ UV VIS
Hiệu chuẩn máy
Kiểm tra thang độ dài sóng
Trang 131 Phương pháp quang phổ phân tử
Trang 141 Phương pháp quang phổ phân tử
Trang 151 Phương pháp quang phổ phân tử
Trang 161 Phương pháp quang phổ phân tử
+ Tính nồng độ thích hợp
Trang 171 Phương pháp quang phổ phân tử
Quang phổ hấp thụ UV VIS
Định lượng
Chọn các điều kiện làm việc khác
+ Đối với chất phân tích bị lẫn tạp chất
Chiết chất phân tích ra khỏi tạp chất + Đối với chất phân tích không hấp thụ UV-VIS
Làm các phản ứng màu + Chọn pH và dung môi thích hợp
Trang 181 Phương pháp quang phổ phân tử
Quang phổ hấp thụ UV VIS
Các pp định lượng
PP thêm chuẩn so sánh
PP đường chuẩn
PP thêm đường chuẩn
PP vi sai theo bước sóng
Trang 191 Phương pháp quang phổ phân tử
Quang phổ hấp thụ UV VIS
Các pp định lượng
PP đo phổ trực tiếp Đo độ hấp thụ A của dung dịch,
tính nồng độ C của nó dựa vào
giá trị độ hấp thụ riêng (có
trong các bảng tra cứu)
Cần phải chuẩn hoá máy quang phổ về bước sóng lẫn
độ hấp thụ
Trang 201 Phương pháp quang phổ phân tử
Trang 211 Phương pháp quang phổ phân tử
Trang 221 Phương pháp quang phổ phân tử
Quang phổ hấp thụ UV VIS
Các pp định lượng
PP gián tiếp PP thêm chuẩn so sánh
Ưu điểm: loại trừ các yếu tố ảnh hưởng gây sai số cho quá trình định lượng: Xử lý mẫu (chiết xuất), sai lệch
do thiết bị và hoá chất thuốc thử
Trang 231 Phương pháp quang phổ phân tử
Vẽ đồ thị xây dựng phương trình hồi qui tuyến tính
r > 0,995
Trang 241 Phương pháp quang phổ phân tử
Quang phổ hấp thụ UV VIS
Các pp định lượng
PP gián tiếp PP thêm đường chuẩn
- Thêm những thể tích giống nhau của dung dịch thử vào dãy chuẩn chứa
những lượng khác nhau và chính xác của chất chuẩn
- Đo độ hấp thụ của cả dãy rôì vẽ đường chuẩn quan hệ giữa mật độ quang với lượng chất chuẩn thêm vào
- Giao điểm của đưòng chuẩn với trục hoành (nồng độ) cho ta nồng độ của chất cần định lượng
Trang 251 Phương pháp quang phổ phân tử
Quang phổ hấp thụ UV VIS
Các pp định lượng
PP gián tiếp PP vi sai theo bước sóng
Loại trừ sai số do quá trình xử lý mẫu
Chọn λ1 và λ2 có ΔA là lớn nhất
Chuẩn bị một dãy dung dịch chuẩn với các nồng độ khác nhau và đo độ hấp thụ A ở 2 bước sóng λ1 và λ2
Vẽ đồ thị quan hệ ΔA - C
Đo độ hấp thụ A của chất thử ở 2 bước sóng trên
Dựa vào đồ thị ΔA - C nồng độ chất thử trong mẫu
Trang 261 Phương pháp quang phổ phân tử
Trang 271 Phương pháp quang phổ phân tử
Trang 281 Phương pháp quang phổ phân tử
Quang phổ hấp thụ UV VIS
Các pp định lượng
PP gián tiếp PP định lượng hỗn hợp
Giải hệ
Trang 291 Phương pháp quang phổ phân tử
Quang phổ hấp thụ UV VIS
Các pp định lượng
PP gián tiếp PP quang phổ đạo hàm
Phổ đạo hàm là một kỹ thuật bao gồm sự chuyển đổi phổ hấp thụ thành phổ đạo hàm bậc nhất, bậc hai hoặc bậc cao hơn
* Cơ sở của phương pháp phổ đạo hàm:
+ Theo Lambert-Beer ta có : A = E.C.L ( C: %,L: cm) + Có thể lấy đạo hàm bậc 1, bậc 2, hoặc bậc cao hơn của A đối với bước sóng λ
+ Có hàm A = f( λ )
Trang 301 Phương pháp quang phổ phân tử
Quang phổ hấp thụ UV VIS
Các pp định lượng
PP gián tiếp PP quang phổ đạo hàm
+ Phổ đạo hàm bậc nhất là đồ thị của tốc độ biến thiên
của độ hấp thụ (dA/dλ) đối với bước sóng
dA/dλ = dE/dλ C.L
Trang 311 Phương pháp quang phổ phân tử
Quang phổ hấp thụ UV VIS
Các pp định lượng
PP gián tiếp PP quang phổ đạo hàm
+ Phổ đạo hàm bậc hai là đồ thị của độ cong của phổ
hấp thụ (d2A/dλ2) đối với bước sóng
d2A/dλ2 = d2E/dλ2 C.L
Do E là hằng số và L không đổi nên giá trị của đạo hàm của A chỉ còn phụ thuộc tuyến tính với nồng độ C của
dung dịch
Trang 321 Phương pháp quang phổ phân tử
Quang phổ hấp thụ UV VIS
Các pp định lượng
PP gián tiếp PP quang phổ đạo hàm
* Phổ đạo hàm của hỗn hợp nhiều chất :
Giống như phổ hấp thụ, phổ đạo hàm cũng có tính chất cộng tính
Trang 331 Phương pháp quang phổ phân tử
Quang phổ hấp thụ UV VIS
Các pp định lượng
PP gián tiếp PP quang phổ đạo hàm
Theo ý nghĩa toán học của đạo hàm thì :
- Tại các điểm cực trị, đạo hàm bậc 1 bằng 0
- Tại các điểm uốn, đạo hàm bậc 2 bằng 0
Tại giá trị 0 của phổ đạo hàm của chất này có thể gặp giá trị khác 0 của phổ đạo hàm của chất kia
Trang 341 Phương pháp quang phổ phân tử
Quang phổ hấp thụ UV VIS
Các pp định lượng
PP gián tiếp PP quang phổ đạo hàm
Nếu độ hấp thụ tuân theo định luật Lambert-Beer thì
đạo hàm bậc hai ở bước sóng λ bất kỳ nào cũng được
liên hệ với nồng độ bởi phương trình sau:
Trang 351 Phương pháp quang phổ phân tử
Trang 36Phơng pháp quang phổ đạo hàm
Trang 37Quang phổ đạo hàm bậc1 của HH, C và N
Trang 38Phơng pháp quang phổ đạo hàm
4 dung dịch cùng CCl
nh-ng có CN khác nhau
Trang 391 Phương pháp quang phổ phân tử
Quang phổ hồng ngoại
UV VIS
IR
a)HÊp thô ph©n tö
5
5 1 1
Các hợp chất HC hấp thụ bức xạ IR (0,5-1000μm) với mức năng lượng thấp nên chỉ làm phân tử dao động
Phổ hồng ngoại IR còn gọi
là phổ dao động
Trang 40Trong phân tử có nhóm nguyên tử nào đó HT tia IR
và thay đổi trạng thái dao động sẽ tạo ra 1 dải sóng trên phổ IR
Mỗi nhóm chức có nhóm nguyên tử nào đó sẽ có 1 dải sóng
Trang 41Mỗi nhóm chức sẽ có một dải sóng đặc trưng trên phổ IR
Dựa vào phổ IR có thể xác định được cấu trúc chất cần phân tích
1 Phương pháp quang phổ phân tử
Quang phổ hồng ngoại
Đặc điểm
Trang 421 Phương pháp quang phổ phân tử
- So sánh sự phù hợp giữa phổ chất thử với phổ của hoá chất chuẩn được ghi trong cùng điều kiện
Trang 431 Phương pháp quang phổ phân tử
Trang 441 Phương pháp quang phổ phân tử
- 15µm) trong cùng điều kiện
Cực đại hấp thụ ở phổ của chất thử phải tương ứng với phổ của chất chuẩn về vị trí và trị số
Trang 451 Phương pháp quang phổ phân tử
Quang phổ huỳnh quang
M* → M + Q
M* → M + h Phân tử sau khi bị kích
thích sẽ bị mất năng lượng trở về trạng thái cơ bản
Năng lượng này sẽ tạo ra bức xạ huỳnh quang có
EHQ < EKT
Phổ huỳnh quang có
λHQ > λKT
Trang 461 Phương pháp quang phổ phân tử
Quang phổ huỳnh quang
Chất phân tích nào có khả năng phát huỳnh quang
Các hợp chất HC vòng thơm đều phát huỳnh quang
Các dị vòng đơn giản không phát huỳnh quang
Những phân tử ngưng tụ nhiều vòng có phát huỳnh
quang
Các hợp chất đa vòng làm cho bước sóng của
huỳnh quang dài hơn
Trang 471 Phương pháp quang phổ phân tử
Quang phổ huỳnh quang
Chất phân tích nào có khả năng phát huỳnh quang
Các nhóm thế gắn vào vòng thơm gây chuyển
Trang 481 Phương phỏp quang phổ phõn tử
Quang phổ huỳnh quang
Sơ đồ cấu tạo mỏy quang phổ huỳnh quang
Bộ đơn sắc kích thích
Bộ đơn sắc huỳnh quang Nguồn sáng
G-ơng
Trang 491 Phương pháp quang phổ phân tử
Quang phổ huỳnh quang
Ứng dụng
Định lượng
Dựa vào cường độ huỳnh quang
PỨ với thuốc thử DC huỳnh quang
Định tính
Dựa vào bước sóng kích thích và bước sóng phát xạ huỳnh quang
Trang 501 Phương pháp quang phổ phân tử
Quang phổ huỳnh quang
Ứng dụng
Có tính đặc hiệu và độ nhạy cao
Có thể định lượng các kim loại có vạch cộng hưởng
có cường độ đủ mạnh
Có thể định lượng gián tiếp một số chất hữu cơ tham gia tạo phức như S, P,…
Trang 511 Phương pháp quang phổ phân tử
Quang phổ huỳnh quang
Loại bỏ các tiểu phân keo để tránh tán xạ
Oxy hòa tan làm giảm mạnh cường độ huỳnh quang
cần đuổi bằng sục khí trơ