PHÂN TÍCH D NG C 1
Ụ
Ụ
NG
CH
Ế Ủ
ƯƠ 1
C S LÝ THUY T C A NG PHÁP UV - VIS PH
Ơ Ở ƯƠ
THI T B C A PH
NG
Ị Ủ
Ế
ƯƠ
NG
CH
PHÁP UV - VIS
ƯƠ 2
Ậ
NG
CH
CÁC K THU T XÁC Đ NH C A PP UV - VIS Ị
Ỹ Ủ
ƯƠ 3
Ụ
Ủ
NG
CH
NG D NG C A NG PHÁP UV - VIS
PH
Ứ ƯƠ
ƯƠ 4
CSLT C A PP UV-VIS
Ủ
1. Đ I C
NG V B C X ĐI N T
Ạ ƯƠ
Ạ Ệ Ừ
Ề Ứ
►Khái ni mệ ► Đ c đi m
ể
ặ
1. Đ I C
NG V B C X ĐI N T
Ạ ƯƠ
Ạ Ệ Ừ
Ề Ứ
XRay
UV
Microwave
Visible
IR
200nm
400nm
800nm
WAVELENGTH(nm)
ngượ : E= h= hC/ = mC2
ướ
ầ ố ằ
ố ứ ạ ệ ừ ừ
: v a có tính sóng, v a có tính h t ạ
ừ
Ø Năng l • : T n s (cm-1 ); : B c sóng (nm) • h: H ng s Planck(6.62.10 -27) Ø B c x đi n t Ø Vùng UV – VIS: 190 – 900 nm
1. Đ I C
NG V B C X ĐI N T
Ạ ƯƠ
Ạ Ệ Ừ
Ề Ứ
ng tác v t ch t: x y ra hi n t ấ
ệ ượ
ậ
ả
ng h p th ụ ấ
ươ
Ø T hay phát xạ
PHÁT XẠ
H P Ấ THỤ
2. TR NG THÁI E TRONG LK PHÂN T
Ạ
Ử
ạ
ế
ậ
ở ạ
(MO): T đ c Ø Thuy t vân đ o phân t ự ọ ử ng: Ø Tr ng thái năng l Qui lu t: ậ ượ ạ nói riêng và v t ch t nói , phân t üNguyên t ấ ử ử tr ng thái b n v ng khi có năng l ng chung ượ ề ữ ở ạ tr ng thái năng th p nh t (E0) và kém b n khi ề ấ ấ l ng cao (E*: Kích thích) ượ ü Nh n E thì h p thu: E0 E* ấ ậ i phóng E: E* E0 ( or t0 ) ü Phát x : gi
ả
ạ
2. TR NG THÁI E TRONG LK PHÂN T
Ạ
Ử
2. TR NG THÁI E TRONG LK PHÂN T
Ạ
Ử
hóa tr
ệ ử
ộ ể ừ ứ
và ch ỉ m c E th p ấ
s quay, dao đ ng ử ẽ ị di chuy n t
ữ ứ
hóa tr
ệ ử
đi n t
ở
üKhi nh n E thì phân t ậ có nh ng đi n t lên m c E cao; ị trong các MO: , ü Trong PT thì đi n t khi ho c n ặ hóa tr E0 . Còn trong NT thì ị ệ ử AO: s, p, d, f c a l p v ngoài cùng các ủ ớ ỏ ở ü Các MO kích thích: *, * ü Tr t t
<x = y< n < *x = *y < *
E trong PT:
ậ ự
C
Ắ
3. B CHUY N , Đ C ĐI M C A B
C CHUY N E, QUI T C B Ủ
ƯỚ C CHUY N Ể
ƯỚ Ể
ƯỚ
Ể Ể
Ặ
c chuy n ể : ng tác gi a BXĐT có E thích h p v i
ợ ớ
ướ ữ
ể
ậ
ả
ạ
th p lên cao;
ậ ừ ấ ể
ủ
ạ
ừ
ạ
ạ
ị
Ø Nguyên nhân b ü Do t ươ ;ử phân t üDo qui lu t nh n E thì ph i chuy n tr ng thái E t üDo đ c đi m tr ng thái E c a AO hay MO ặ là các tr ng thái E d ng và gián đo n (Đ nh đ c a Borh).
ề ủ
C
Ắ
3. B CHUY N , Đ C ĐI M C A B
C CHUY N E, QUI T C B Ủ
ƯỚ C CHUY N Ể
ƯỚ Ể
ƯỚ
Ể Ể
Ặ
ể
c chuy n: ắ ủ ướ ể
s
p
Ø Qui t c c a b ü Có 4 b c chuy n ướ c b n nh sau: ư ơ ả s * n s * n p * p *
( HCHC; ion HC & Anion vô c )ơ
C
Ắ
3. B CHUY N , Đ C ĐI M C A B
C CHUY N E, QUI T C B Ủ
ƯỚ C CHUY N Ể
ƯỚ Ể
ƯỚ
Ể Ể
Ặ
ố
ạ
ứ
ặ
ự
ơ
ạ
c chuy n:
ủ ướ
ệ ướ
ể ể ự ấ
ớ
ấ
ün d0 or n f0 : Là b c chuy n c a e- ể ủ ướ t do c a ligand vào vân đ o tr ng c a ion ủ ủ ạ ự kim lo i (d) trong ph n ng t o ph c ho c ả ứ ạ do trong anion vô c có kim lo i d ( c a e- t ủ MnO4- ; Cr2O72- ...) ØĐ c đi m c a b ặ ể s * ( < 200nm) : E đ th c hi n b ü s c chuy n là l n nh t, nên nó h p thu vùng UV ể xa, nh C – C: 135nm; C – H: 125nm
ư
C
Ắ
3. B CHUY N , Đ C ĐI M C A B
Ặ
Ể Ể
ƯỚ
ƯỚ Ể
ƯỚ C CHUY N Ể
ệ
ể ự
ấ
ớ
ấ
ừ
t
p *(200-500nm): E 200 ÷ 700nm, trong HCHC do ch a liên ư
ệ ử ự
ố
c chuy n có l n
ướ
ể
C CHUY N E, QUI T C B Ủ ün s *(160 – 260nm) : E đ th c hi n c chuy n khá l n nh t, nên nó h p thu b ướ ể vùng UV g n : 150 ÷ 250nm; ầ ü n p *(250 -600nm), p th p, h p thu t ấ ấ c n có n i đôi và có đi n t ầ k t;ế ü n d0 or n f0 : Là b ớ (> 10.000), h p thu vùng VIS ( 400 ÷ 800nm)
ấ
C
Ắ
3. B CHUY N , Đ C ĐI M C A B
C CHUY N E, QUI T C B Ủ
ƯỚ C CHUY N Ể
ƯỚ Ể
ƯỚ
Ể Ể
Ặ
C = u
l
C
Ắ
3. B CHUY N , Đ C ĐI M C A B
C CHUY N E, QUI T C B Ủ
ƯỚ C CHUY N Ể
ƯỚ Ể
ƯỚ
Ể Ể
Ặ
C = u
l
C
Ắ
3. B CHUY N , Đ C ĐI M C A B
C CHUY N E, QUI T C B Ủ
ƯỚ C CHUY N Ể
ƯỚ Ể
ƯỚ
Ể Ể
Ặ
C = u
l
4. PH UV – VIS C A PHÂN T
Ổ
Ủ
Ử
ễ ậ ướ
ớ ử
ng tác gi a phân t ữ ồ ị ể ng ng v i các b ươ ứ ng c a m t phân t ộ ự ươ ử ớ
ổ ặ ạ
ộ ả
ộ
, dao đ ng và quay t E(e) >> E(d) >> E(q).
üKhái ni m:ệ Là đ th bi u di n t p h p t t ợ ấ c chuy n c đ h p thu t ể ả ộ ấ , nhóm ion PT theo năng l ủ ượ v i c sóng khi có s t b ướ b c x đi n t . ứ ạ ệ ừ Có d ng hình Gauss, là ph đám, ü Đ c đi m: ể c c đ i h p thu là m t kho ng giá tr . Các giá ị ự ạ ấ ng ng v i 3 lo i b c chuy n: tr h p thu t ươ ứ ể ạ ướ ớ ị ấ c chuy n đi n t ng B ươ ệ ử ể ướ ng: ng v năng l ề ứ
ượ
4. PH UV – VIS C A PHÂN T
Ổ
Ủ
Ử
A
Ắ
Ắ
Ệ
5. MÀU S C – M I QUAN H MÀU S C– Ố N NG Đ CH T H P THU & H P THU Ấ
Ồ
Ộ
Ấ
Ấ
ắ ộ
ắ ộ
ấ ị
ộ ệ ớ ấ ộ ấ ủ
ặ ồ ị
ươ
ng pháp UV – VIS còn ng pháp đo màu hay so màu ượ ọ
Ø Màu s c: Các BXĐT thu c vùng UV thì không có màu s c, các BXĐT có = 400 ÷ 800nm thu c vùng VIS thì có màu s c.ắ Ø Màu s c c a DD ch a ch t xác đ nh là m t ứ ắ ủ đ c tính quan tr ng có m t m i quan h v i ố ọ n ng đ và b c sóng h p thu c a ch t xác ướ ộ đ nh theo h th c ệ ứ A = lC. Vì v y, ph ậ c g i là ph đ ươ hay tr c quang.
ắ
Ắ
Ắ
Ệ
5. MÀU S C – M I QUAN H MÀU S C– Ố N NG Đ CH T H P THU & H P THU Ấ
Ồ
Ộ
Ấ
Ấ
i quan sát đ
c là màu
ắ
ườ
ượ
ắ ị
ấ
ượ
ặ
ở
ạ
Ø Màu s c mà m t ng không b DD h p thu. Ø M i m t BXĐT đ ộ ỗ ngượ l
c sóng:
c đ c tr ng b i 2 đ i ướ
ườ
ạ
ư ü B (nm) ộ I0 ü C ng đ : s ng l là ượ ố photon có trong b c x , I0 càng ứ ng đ l n thì c ộ ườ ớ c a b c x càng ạ ứ ủ cao.
Ắ
Ắ
Ệ
5. MÀU S C – M I QUAN H MÀU S C– Ố N NG Đ CH T H P THU & H P THU Ấ
Ồ
Ộ
Ấ
Ấ
ệ ữ
ấ
ØM i quan h gi a màu h p thu & màu ố c th yđ ấ ượ
NG C A
Ủ
6. C S Đ NH L Ơ Ở Ị PH
ƯỢ NG PHÁP
ƯƠ
6.1. Đ nh lu t Lambert ậ ị ü N i dung: ộ üH th c: ệ ứ
-=
=
=
A
log
T
log
lg nb
I o I
C = u
l
•I0 : C ng đ đ u ườ ộ ầ • I: C ng đ truy n qua ề ộ ườ •A: Đ h p thu ộ ấ • b: B dày DD có n l p ề
ớ
NG C A
Ủ
6. C S Đ NH L Ơ Ở Ị PH
ƯỢ NG PHÁP
ƯƠ
6.2. Đ nh lu t Beer ậ ị ü N i dung: ộ üH th c: A = LC ệ ứ
ớ
ộ ấ
C = u
l
- : H s h p thu ệ ố ấ phân tử - L(cm): B dày l p ề dung d chị C: N ng đ ch t ồ h pấ thu trong DD
NG C A
Ủ
ƯỢ NG PHÁP
ƯƠ
ớ
ầ ư ệ ố ộ ấ ủ ộ
ấ ệ ố ặ ư
ấ ấ ớ
6. C S Đ NH L Ơ Ở Ị PH 6.3. Đ nh lu t Lambert - Beer ậ ị ü N i dung: ộ üH th c:A = LogI0 /IT = LC v i T = LogIT ệ ứ /I0 • A = -Log T ( T= 0 ÷ 100) A = 2 - LogT • Khi T= 0 ÷ 1 A = Log 1/T C n l u ý khi làm bài t p! ậ üH s : Là đ h p thu c a m t ch t trong DD có L = 1cm, C = 1mol/L. là h s đ c tr ng cho ch t h p thu, yêu c u > 1000 thì m i có ầ đ nh y khi đo
ộ ạ
NG C A
Ủ
6. C S Đ NH L Ơ Ở Ị PH
ƯỢ NG PHÁP
ƯƠ
ộ
i ấ ấ
ạ ấ ồ
, p ể
ấ ư
ề ặ
ộ ị ớ
6.4. Tính c ng đ h p thu quang ộ ấ ü Do ch t xác đ nh h p thu khi nó t n t ồ ạ ở ị tr ng thái t p h p bao g m: Các ch t tan khác, ậ ợ dung môi... ế s , ü Các ch t này cũng có th có các liên k t có n ch a liên k t, có các obital d0 , f0 nên ế chúng có th h p thu cùng m t ho c nhi u ể ấ BXĐT có gi ng v i ch t xác đ nh. Khi đó Ađo ấ ố = Ax + Ay + Az V i: Ax = x LCx , Ay = y LCy , Az = z LCz ớ
NG C A
Ủ
6. C S Đ NH L Ơ Ở Ị PH
ƯỢ NG PHÁP
ƯƠ
ị ậ ệ ề ủ
ị ấ
ố ớ ề ồ
ế ạ
ấ ấ ả
ướ ủ ỏ ị ạ
ạ ổ ữ
ả ấ
6.5. Đi u ki n nghi m đúng c a đ nh lu t, ệ nguyên nhân và yêu c uầ a/ Đ i v i ch t xác đ nh ü B n, tan hoàn toàn đ có 1 DD đo đ ng nh t, ấ ể c c a các h t ch t tan đ l n n u kích th ủ ớ (DD đ c) thì đòi h i ph i có ch t ph gia gi ữ ụ ụ cho các h t n đ nh tr ng thái l l ng và ơ ử kho ng cách gi a các h t trong DD là nh nhau ư ạ c sóng c a ngu n kích üH p thu ch n l c b ồ ủ ọ ọ ướ thích sao cho có h s h p thu cao ệ ố ấ
NG C A
Ủ
6. C S Đ NH L Ơ Ở Ị PH
ƯỢ NG PHÁP
ƯƠ
ệ ề ủ ị
ồ ộ ấ
ể c, Cmax là n ng đ t ồ ộ ố
ấ ớ
ồ ộ ả
ụ ộ ấ
ả ề ầ
6.5. Đi u ki n nghi m đúng c a đ nh ệ ü Cx [ Cmin ÷ Cmax ], trong đó Cmin là n ng đ t i thi u/DD đo có đ h p thu đ máy ộ ố ể i đa đ Ax phát hi n đ ể ệ ượ tuy n tính b c nh t v i Cx . Cx > Cmax thì ậ ế sao? ü [ Cmin ÷ Cmax ] là kho ng n ng đ tuy n ế tính, nó ph thu c vào: b n ch t of X, vào thi t ế b đo, vào thành ph n n n of DD đo, k năng ỹ ị ng ng, i phân tích, dung môi, pH môi tr ườ ườ t0 ...
NG C A
Ủ
ƯƠ
ph i tuy t đ i đ n ứ ạ ệ ừ
ệ ố ơ ố ọ ọ ằ ả
ư ộ
ề
ế ị ủ ồ ắ
ứ ộ
ả ả ơ ệ ệ
6. C S Đ NH L Ơ Ở Ị ƯỢ NG PHÁP PH b/ Đ i v i ngu n b c x đi n t ồ ứ ạ ệ ừ ố ớ ü Ngu n b c x đi n t ả ồ s c đ đ m b o tính ch n l c và là h ng s ắ ể ả ü C ng đ I0 ph i đ l n, d và liên t c ụ ả ủ ớ ườ üĐ thích h p cho vi c đo nhi u ch t khác ấ ệ ợ ể t b là ngu n đa s c nhau, ngu n sáng c a thi ồ ch a các BXĐT: 190 ÷ 900nm, vì v y, b tách ậ s c ph i làm vi c hi u qu , đ m b o tính đ n ả ả ắ ng tác v i ch t xác đ nh X s c khi t ấ ắ
ươ ớ ị
NG C A
Ủ
6. C S Đ NH L Ơ Ở Ị PH
ƯỢ NG PHÁP
ƯƠ
ố ớ
t ch t xác đ nh X ị ố
ả ả ề
ấ ớ ộ
ố ể ệ ứ ủ ị
ệ ị ổ ố ạ
ầ ị
ụ ở ắ
c/ Đ i v i dung môi ü Dung môi ph i hòa tan t ü Dung môi ph i có s khác v i x càng nhi u càng t t đ tránh kh năng c ng quang làm cho ả h th c c a đ nh lu t không nghi m đúng ậ t, ü Tr ng thái dung môi càng n đ nh càng t khi dung môi không n đ nh, c n có bi n pháp ệ ổ đ kh c ph c nh đ y kín DD đo, đo t0 ư ậ ể th pấ
NG C A
Ủ
6. C S Đ NH L Ơ Ở Ị PH
ƯỢ NG PHÁP
ƯƠ
ố ố ớ
ề ướ ử ể ử ườ ớ ả ứ ng h p, các b ợ
ộ ạ ể
ấ ấ
ữ ế ấ
ướ ấ
d/ Đ i v i thu c th , ph n ng v i thu c th ố c chuy n ü Trong nhi u tr h p thu trong vùng UV có bé, là vùng dung môi ấ h p thu. Vì v y, đ tăng đ ch n l c, đ nh y ậ ấ ộ ọ ọ i ta th ng đo trong vùng VIS. ng ườ ườ ü Nh ng h p ch t h p thu trong vùng VIS là ợ ữ ế p ti p cách, liên h p nh ng ch t có liên k t ợ ể n c chuy n vòng ho c nh ng ph c ch t có b ứ ữ ặ d0 or n f0 .
NG C A
Ủ
6. C S Đ NH L Ơ Ở Ị PH ố
ƯỢ NG PHÁP ả ứ
ƯƠ ử
ố ớ ố ớ
ượ
c ng là ph n ng ử ả ứ ấ ượ ố c thêm vào đ P v i X (Mn+) đ ể Ư ớ Ư ườ
ư ế Ư ủ ớ
ớ
ố ớ ặ ấ
ầ ả ư ứ ố
d/ Đ i v i thu c th , ph n ng v i thu c th ử (tt) ü Ch t đ g i là thu c th (R), P th ọ ứ . t o ph c ạ V y ĐK c a R và P c a X v i R nh th nào ủ ậ đ đ nh lu t nghi m đúng? ậ ể ị ệ üĐ i v i R: ph i P ch n l c v i X, không ả Ư ọ ọ ho c h p thu xa RX : = max (MR) – max (HR) 80 – 100nm & MR/HR 2 – 10 l n, ph i ả d và tan t t trong DD ch a RX, ph i có đ ộ nh y v i X ạ ớ
NG C A
Ủ
6. C S Đ NH L Ơ Ở Ị PH
ƯỢ NG PHÁP
ƯƠ
ớ ố ố ử ả ứ ố ớ
ả ứ ố ớ
ị ạ ạ
c sóng đo c a RX, l ụ ả ướ ế ủ ượ
ng X có trong DD đo
ộ ể
ộ ề ủ
d/ Đ i v i thu c th , ph n ng v i thu c th ử (tt) ü Đ i v i ph n ng: nhanh, hoàn toàn, t o RX b n và có thành ph n xác đ nh, không t o các ầ ề ng đ n tr ng thái DD s n ph m ph nh h ạ ưở ẩ ả ng RX đo, đ n vùng b ế tuy n tính v i l t l ớ ượ ế ỉ ệ ng e/ Đ i v i môi tr ườ ố ớ ng đ n chuy n đ ng các phân ü t0 : nh h ế ưở ả t , làm tăng E dao đ ng, quay, đ b n c a Xor ộ ử RX
NG C A
Ủ
ƯỢ NG PHÁP
ng (tt)
ƯƠ ườ
ị ủ
ố ớ ổ ộ ấ ộ ặ ở
ộ ị
ứ ơ ắ ầ ậ ấ ậ
ơ ọ ổ ệ ị
6. C S Đ NH L Ơ Ở Ị PH e/ Đ i v i môi tr tính n đ nh tr ng thái c a dung môi d n đ n ế ẫ ạ t0 đ h p thu A không có đ l p. Nên đo c đ nh t0 trong su t quá (20÷250 C) và gi ố ữ ố ị trình đo ü Ánh sáng bên ngoài: H c ch a DD đo b ánh sáng xâm nh p m t tính đ n s c C n đ y kín khi đo ü Tác đ ng c h c: Không n đ nh tín hi u do ộ máy đo không n đ nh
ổ ị
NG C A
Ủ
ƯỢ NG PHÁP
ng (tt)
ẫ ụ ứ ấ
ẫ
ƯƠ ườ ẩ ụ ị
ấ ặ
ườ ư
ể ạ ộ
ổ ấ
ủ ổ ấ ệ ặ ổ ứ ữ
6. C S Đ NH L Ơ Ở Ị PH e/ Đ i v i môi tr ố ớ ü Do nhi m b n d ng c ch a m u đo hay l y ể m u nh bình đ nh m c, cuvette (cell), pipet... ứ ư ü pH: M t s Mn+ (X) có màu (h p thu vùng ộ ố VIS) nh Co2+ ; Cu2+ ; Fe2+ ... ho c các anion ư có màu nh MnO4- ; Cr2O72- ...th ng b ị th y phân đ t o thành m t ch t khác thay ấ thay đ i h p thu. Đ c đ i c u trúc phân t ử t nh ng ph c ch t RX thì pH làm thay đ i bi ấ cân b ng CRX CX
ằ
NG C A
Ủ
6. C S Đ NH L Ơ Ở Ị PH
ƯỢ NG PHÁP
ế ố ể
ki m tra s tuân theo ự
ả ậ
ị
ộ ậ ạ
ể
i λmax khi n ng đ c u t ồ
ộ ấ ử
ƯƠ 6.6. Kh o sát các y u t đ nh lu t Lambert - Beer ü Ki m tra đ l p l thay đ i (đo trên cùng cuvet)
ổ
A
C1
A
C1
C2
C2
C3
C3
C4
C4
Không tuân theo đ nh lu t LB
Tuân theo đ nh lu t LB ị
ậ
ậ
ị
NG C A
Ủ
ể
ị
C1 = C2 = C3
A
A
6. C S Đ NH L ƯỢ Ơ Ở Ị NG PHÁP PH ƯƠ i c a λmax khi pha loãng üKi m tra đ l p l ộ ặ ạ ủ dung d ch (thay đ i chi u dày cuvet theo h s ệ ố ề ổ pha loãng)
Không tuân theo đ nh lu t LB
Tuân theo đ nh lu t LB ị
ậ
ậ
ị
NG C A
Ủ
ng b ng
6. C S Đ NH L Ơ Ở Ị ƯỢ NG PHÁP PH c ti n hành đ nh l
ị ằ ượ ướ
ƯƠ ế ng pháp ph UV - VIS ổ
ố ớ
ng chu n A = f(C), tìm kho ng ả
ẩ các m u chu n ẫ ừ ồ ẩ
c n nhi u ễ ẫ ẫ
ả ố ư ố ệ ư ế ả
6.7.Các b ph ươ ü Kh o sát max đ i v i X or RX và R ả ü Kh o sát t, CR , VR , t0, pH ả ü Xây d ng đ ườ ự n ng đ tuy n tính t ộ ế ü Xác đ nh , LOD, LOQ ị ü Kh o sát các y u t ế ố ả ü T i u hóa qui trình, x lý m u, đo m u & x ử ử lý s li u và tính k t qu , báo cáo và l u d ữ li uệ
