Phần 1: Quang học - Chương 1

Chia sẻ: Vo My | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:47

Thêm vào BST

Báo xấu

108
lượt xem 30
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 1 "Phổ hấp thụ phân tử UV-VIS" thuộc phần 1 Quang học giới thiệu đến các bạn những nội dung về cơ sở lí thuyết phổ hấp thụ phân tử UV-VIS, sơ đồ máy và qui trình phân tích, các phương pháp định lượng. Mời các bạn cùng tham khảo để có thêm tài liệu phục vụ nhu cầu học tập và nghiên cứu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Phần 1: Quang học - Chương 1

Phần 1 QUANG HỌC Chương I PHỔ HẤP THỤ PHÂN TỬ UV VIS I. Cơ sở lí thuyết I.1.Vài nét lịch sử của phương pháp UVVIS Trong chiến tranh thế giới thứ II, nước Mỹ muốn quân lính của họ phải được chăm sóc tốt nhưng các nhà khoa học vẫn chưa có ý tưởng nào về loại vitamin gì trong thức ăn. Chính phủ cần một phương pháp rẻ nhưng xác định được nhanh và hiệu quả lạo vitamin chứa trong thức ăn. Công nghệ mới của phổ UV được đề nghị nhưng các công cụ rất đắt và phải được thực hiện bằng tay. Năm 1941, máy quang phổ khả kiến và tử ngoại Beckman DU đã được giới thiệu và xác định sự có mặt của các vitamin trong thức ăn một cách nhanh chóng và dễ dàng bằng cách hiện lên trên máy DU. Phổ tử hấp thụ phân tử UVVIS là dạng phổ lâu đời nhất. Nó liên quan đến phổ của photon, sử dụng ánh sáng trong vùng nhìn thấy và vùng tử ngoại và gần hồng ngoại (200 800nm). Bánh xe màu UVVIS nghĩa là “ beyond violet” ( xa hơn màu tím), violet là màu của bước sóng ngắn nhất của ánh sáng nhìn thấy. Một vài bước sóng UV thường gọi ánh sáng đen, khi nó không thể nhìn thấy đối với mắt người. Một vài động vật bao gồm: chim, bò sát và côn trùng như ong có thể nhìn thấy vùng gần tử ngoại. Nhiều trái cây, hoa và hạt giống có thể chịu đựng được trong vùng tử ngoại. Nhiều loài chim có nhiều phần trên bộ lông của chúng không thể nhìn thấy ở bước sóng thường nhưng có thể thấy được trong vùng tử ngoại 1
bước sóng tần số Năng lượng I.2. Sự hấp thụ quang UVVIS Các phân tử, nhóm phân tử của các chất, đơn chất hay hợp chất cũng đều được cấu tạo từ những nguyên tử theo những cách, kiểu liên kết hoá học nhất định của các điện tử hoá trị ( các electron lớp ngoài cùng ) của các nguyên tố. Tuy có muôn vàn các chất khác nhau được tạo thành từ các nguyên tử nhưng trong phân tử các chất chỉ có 3 loại liên kết hoá học. Đó là liên kết xicma (σ), liên kết pi (π) và liên kết phối trí ( cho nhận ). Ngoài ra nếu phân tử các chất chứa nguyên tố dị tố, như nitơ (N), oxi (O), lưu huỳnh (S) thì ở nguyên tố này có thể còn đôi điện tử hoá trị chưa tham gia liên kết, kí hiệu là n. Ví dụ trong phân tử NH 3 nguyên tử N có 5 electron hoá trị, mới đem 3 electron liên kết với 3 nguyên tử hiđro tạo ra 3 liên kết σ, do đó nó còn một đôi điện tử tự do. Trong phân tử, hay nhóm nguyên tử, các liên kết σ có năng lượng nhỏ nhất, sau đó lớn hơn là đến liên kết pi và cao hơn cả là đôi điện tử tự do n. Các phân tử, nhóm nguyên tử của các chất ở điều kiện bình thường chúng tồn tại ở trạng thái cơ bản, trạng thái này bền vững và nghèo năng lượng. Nhưng khi có chùm sáng (chùm photon) có năng lượng thích hợp chiếu vào nó, kích thích nó thì các điện tử hoá trị trong liên kết xicma, pi và đôi điện tử tự do n trong phân tử sẽ hấp thụ năng lượng của chùm sáng và chuyển lên trạng thái kích thích có năng lượng cao hơn. Theo cơ học lượng tử, ở trạng thái cơ bản của phân tử, các điện tử được sắp đầy vào các obitan liên kết σ, π, n (cặp electron tự do) có mức năng lượng thấp trong phân tử. Các điện tử hoá trị của liên kết π này nằm trong các phân lớp p, d, f trong các liên kết loại pp, dd, ff, dp, df ...Các electron hoá trị khi đi vào liên kết trong phân tử hình thành các loại liên kết loại σ và π. Đồng thời trong một số nguyên tử vẫn còn các đôi điện tử tự do n. Khi bị kích thích chúng sẽ có sự chuyển lên các mức năng lượng cao như sau: σ → σ* ; π → π* n → σ* ; n → π* 2
Lúc này phân tử đã bị kích thích. Hiệu số giữa hai mức năng lượng cơ bản và kích thích chính là năng lượng mà phân tử đã hấp thụ được từ nguồn sáng kích thích tác dụng vào chúng theo biểu thức : h.c ΔE e = E n E o = ν.h = λ Song trong quá trình kích thích đó, cùng với sự chuyển mức năng lượng của electron liên kết trong phân tử (electron trong liên kết xicma và pi), còn kèm theo cả sự quay và dao động của nguyên tử trong phân tử và cả phân tử, dưới tác dụng của nguồn sáng kích thích (năng lượng của chùm photon). Vì thế tổng năng lượng mà mà phân tử nhận được khi bị kích thích là bao gồm 3 thành phần: E ts = ΔE e + ΔE d + ΔE q Tổng năng lượng này là tương ứng với năng lượng của các chùm sáng nằm trong vùng phổ UVVIS. Vì thế phổ hấp thụ này được gọi là phổ hấp thụ phân tử UVVIS. Trong 3 thành phần này thì ΔEe > ΔEd > ΔEq và chỉ có thành phần ΔEe được lượng tử hoá, theo các mức năng lượng, các obitan của phân tử MO. Vì thế phổ hấp thụ phân tử trong vùng UVVIS của các chất không phải phổ vạch, như phổ phát xạ hay phổ hấp thụ của các nguyên tử. Nghĩa là không có tính đơn sắc như trong phổ phát xạ và hấp thụ các nguyên tử ở trạng thái khí tự do, mà ở đây là phổ băng, có độ rộng từ 10100nm, và có các giá trị cực đại và cực tiểu tại những sóng nhất định. Như vậy, phổ hấp thụ phân tử UVVIS là phổ do có sự tương tác của các điện tử hoá trị ở trong phân tử hay nhóm phân tử với chùm tia sáng kích thích ( chùm tia bức xạ trong vùng UVVIS ) tạo ra. Nó là phổ của tổ hợp sự chuyển mức của 3
các điện tử liên kết, sự quay và dao động của phân tử. Vì thế nó là phổ đám, có các cực đại và cực tiểu của phổ thường là nằm ở vùng sóng nhất định tuỳ theo cấu trúc và loại liên kết của phân tử hay nhóm nguyên tử có trong hợp chất. Phổ này chủ yếu nằm trong vùng sóng từ 190900nm. Do đó được gọi là phổ hấp thụ UVVIS ( tử ngoại và khả kiến) của phân tử hay nhóm phân tử 4
Một số ví dụ về phổ UVVIS I.3. Nguyên tắc của phương pháp I.3.1 Định luật BouguerLambert Năm 1729, Bouguer đã thiết lập sự phụ thuộc giữa sự giảm cường độ chùm sáng đơn sắc hướng song song và bề dày của lớp dung dịch hấp thụ. Năm 1760, Lambert đã xác nhận sự phụ thuộc này và thiết lập định luật thứ nhất của sự hấp thụ ánh sáng. Khi ánh sáng đi qua lớp dung dịch thứ nhất, cường độ dòng sáng giảm đi n lần, nên ở cuối lớp thứ nhất cường độ ánh sáng bằng: I0 I1 = (n>1) n Chùm ánh sáng khi qua lớp thứ hai: I1 I0 I 2 = = n n2 Chùm ánh sáng khi qua toàn bộ bề dày lớp dung dịch (nghĩa là qua b lớp): I0 I0 I= lg = b.lgn nb I I0 Đại lượng lg gọi là độ hấp thụ quang của dung dịch, kí hiệu là A. I I A = lg 0 = b.lgn = k.b I Nội dung định luật BouguerLambert được phát biểu như sau: “ Lượng tương đối của chùm sáng bị hấp thụ bởi môi trường mà nó đi qua không phụ thuộc vào cường độ của tia tới. Mỗi một lớp bề dày như nhau hấp thụ một phần dòng ánh sáng đơn sắc đi qua dung dịch như nhau” 1.3.2 Định luật Beer Năm 1852, Beer đã thiết lập định luật thứ hai của sự hấp thụ ánh sáng “ Sự hấp thụ dòng quang năng tỉ lệ bậc nhất với số phân tử của chất hấp thụ mà dòng quang năng đi qua nó.” Hay : “ Độ hấp thụ ánh sáng của dung dịch màu ( đại lượng mật độ quang A) tỉ lệ bậc nhất với nồng độ của dung dịch chất hấp thụ ánh sáng” Biểu thức: I0 A = lg = K.C I K là hệ số tỷ lệ, C là nồng độ của hợp chất màu. 1.3.3 Định luật hợp nhất BouguerLambertBeer Thí nghiệm: 5
“Khi đi qua hệ ( dung dịch màu ) một chùm photon đơn sắc thì mức độ hấp thụ của dung dịch màu tỷ lệ thuận với công suất chùm photon và nồng độ các phần tử hấp thụ” Biểu thức: I1 = I0 . 10 ε.b.C I0 Từ đó suy ra: A = lg = ε.b.C I Với ε là hệ số hấp thụ phân tử (l.mol1.cm1) I Tỉ số gọi là độ truyền quang T, đặc trưng cho độ truyền của ánh sáng qua I0 dung dịch: I T = = 10ε.b.C I0 Hay lgT = A = ε.b.C I.4. Các yếu tố ảnh hưởng và phương pháp loại trừ I.4.1 Những dấu hiệu cho biết sự hấp thụ ánh sáng của dung dịch không tuân theo định luật cơ bản về sự hấp thụ ánh sáng Biểu thức của định luật BouguerLambertBeer là A = ε.b.C cho thấy A là hàm của λ, b, C hay A = f(λ, b, C) Dựa vào hàm A = f(λ, b, C), tại một bước sóng và đo bằng một cuvét thì A=f(C) là hàm bậc nhất, đường biểu diễn A=f(C) là một đường thẳng. Khoảng nồng độ tuân theo định luật Beer là khoảng nồng độ mà đường biểu diễn A theo C phải tuyến tính. Đối với những khoảng nồng độ quá loãng hoặc quá đặc, đường biểu diễn sẽ bị cong. Đó là những khoảng nồng độ mà sự hấp thụ ánh sángcủa dung dịch phức màu không tuân theo định luật Beer. Dựa vào phổ hấp thụ: phổ hấp thụ của dung dịch phức màu ở những nồng độ khác nhau (còn các điều kiện khác như: pH, thành phân dung môi, thành phần muối...giống nhau) mà có cực đại ở cùng bước sóng thì các dung dịch đó tuân theo định luật cơ bản của sự hấp thụ ánh sáng. Những dung dịch cùng điều kiện đó mà có λmax lệch nhau đều là những dung dịch có sự hấp thụ ánh sáng không tuân theo định luật cơ bản. I.4.2. Những nguyên nhân gây sai lệch định luật BouguerLambertBeer Ảnh hưởng của ánh sáng không đơn sắc 6
Giả sử dòng sáng tới có cường độ là I0 không phải là tia đơn sắc mà là một chùm tia, giả sử có 4 tia I01, I02, I03, I04 thì : I0 = I01+ I02+ I03+ I04 Nếu chất nghiên cứu chỉ hấp thụ I02 không hấp thụ các tia còn lại, thì khi ánh sáng ra khỏi dung dịch có : I = I01+ I2+ I03+ I04 Khi đó : I0 I + I + I + I A = lg = lg 01 02 03 04 I I01 + I 2 + I03 + I04 Nếu tăng nồng độ C lên I2 sẽ giảm và tăng C tới mức độ hấp thụ hoàn toàn I02 tức là I2 = 0. Khi đó độ hấp thụ quang A của dung dịch không đổi mặc dù C tăng. I0 I + I + I + I A = lg = lg 01 02 03 04 = const I I01 + I03 + I 04 Đường biểu diễn A=f(C) sẽ không còn tuyến tính nữa. * Cách khắc phục: Ngừời ta dùng ánh sáng đơn sắc bằng cách cho ánh sáng đa sắc đi qua kính lọc sáng hoặc đi qua lăng kính, hoặc đi qua cách tử nhiễu xạ Sự thay đổi trạng thái chất hấp thụ làm thay đổi phổ hấp thụ như: (158/2) Khi thay đổi nồng độ C có thể xảy ra sự trùng hợp hoặc khử trùng hợp phân tử mà dạng trùng hợp và không trùng hợp hấp thụ chọn lọc ở những vùng phổ khác nhau. Thường C của chất màu khoảng 103mol/l trở nên sẽ có sự trùng hợp phân tử. Sự solvat và hyđrat hoá các phân tử chất màu xảy ra không giống nhau khi thay đổi nồng độ chất hấp thụ. Sự tạo thành các hợp chất trung gian, phức phụ, chuyển các đồng phân, tạo hệ keo... cũng ảnh hưởng đến độ hấp thụ của dung dịch. Sự có mặt các chất điện li mạnh làm biến dạng các phân tử hoặc ion màu làm thay đổi phổ hấp thụ. .Ảnh hưởng của pH Đa số thuốc thử trong phức màu trắc quang là muối của axit hay bazơ ( vô cơ hoặc hữu cơ ): X + HR ﾈﾈﾈﾈﾈﾈ XR + H + Như vậy điều kiện cần để chuyển hết X thành phức màu là giá trị pH của dung dịch. HR là axit mạnh hay R là anion của axit mạnh Phối tử R là anion của axit mạnh nên độ axit dung dịch không cản trở phản ứng phân li của thuốc thử HR. Trong trường hợp này nên tiến hành phản ứng tạo phức trong môi trường axit, tăng độ axit sẽ tránh được sự thuỷ phân của ion kim loại. Tuy nhiên tăng axit quá sẽ gây nên các hiện tượng phụ như tăng lực ion trong dung dịch dẫn đến làm tăng độ phân li của phức. Nhưng nếu giảm độ axit ( tăng pH ) của dung dịch thì có thể dẫn tới : 7
Ion kim loại bị thuỷ phân: X + H 2 O ﾈﾈﾈﾈﾈﾈ XOH + H + H+ � � � �.[ XOH ] K H2O K1 = = [ X] K XOH Phức màu XR có thể bị thuỷ phân: XR + H 2 O ﾈﾈﾈﾈﾈﾈ XOH + H + + R � .[ R ] .[ XOH ] H+ � � � K XR . K H2O K 2 = = [ XR ] K XOH So sánh 2 biểu thức trên ta thấy K 1>>K2 nên ở giá trị pH mà X không bị thuỷ phân thì cũng giữ được XR không bị thuỷ phân HR là axit yếu, R là anion của axit yếu X + HR ﾈﾈﾈﾈﾈﾈ XR + H + HR là axit yếu nên HR ﾈﾈﾈﾈﾈﾈ R + H (không chú ý đến điện tích) : H+ � � � .[ R ] � [ HR ] . K K HR = H+ � � � �= [ HR ] [ R ] HR K XR = [ X ] .[ R ] [ R ] = [ XR ] . K [ XR ] [ X ] XR Từ biểu thức trên ta có thể điều chỉnh pH của dung dịch để X đi vào phức hoàn toàn. Trong thực tế, thuốc thử dùng trong phân tích trắc quang (HR) thường là những chất chỉ thị pH. Khi thực hiện phản ứng tạo phức thường phải dùng thuốc thử dư nên ta phải tiến hành thí nghiệm ở pH tạo phức nào để màu của thuốc thử dư khác màu của phức. Bằng tính toán thấy rằng thường có khoảng cách giữa giá trị pH tạo phức với pH bắt đầu có sự chuyển màu của thuốc thử. Khoảng cách giữa hai giá trị pH này rất có ý nghĩa quan trọng trong phân tích trắc quang, khoảng cách đó càng lớn thì càng lợi cho việc lựa chọn pH thích hợp cho sự tạo phức và loại được ảnh hưởng của thuốc thửu dư. Thuốc thử HR là axit yếu nên khi pH dung dịch tăng thì thuốc thử phân li dễ dàng hơn, do đó làm tăng R, điều này có thể dẫn tới sự hình thành phức có số phối trí lớn hơn có màu khác hẳn ( XR 2, XR3...). Mặc khác khi tăng pH, những phức kém bền có thể bị thuỷ phân tạo thành hợp chất hydroxo ( X(OH), X(OH)2....) Ảnh hưởng của độ phân li chất màu khi pha loãng:(33/4) Khi pha loãng các dung dịch phức màu thì có hiện tượng phân li của các phức màu và gây ra sự lệch khỏi định luật Bia. Sau đây ta xét 3 trường hợp pha loãng dung dịch phức màu thường gặp trong phân tích trắc quang: Pha loãng phức màu bằng dung môi không có lượng thừa của thuốc thử 8
Giả sử dung dịch phức màu có nồng độ ban đầu là C, và độ điện li là α. Ta pha loãng dung dịch phức màu các lần khác nhau bằng một thể tích dung môi như nhau Sau lần pha loãng thứ nhất ta có C1 và α1, thứ hai C2 và α2 ....cho đến thứ n có Cn và αn. Ta có cân bằng: XR ﾈﾈﾈﾈﾈﾈ X + R K kb C C [ ] (1α)C αC αC Hằng số không bền của phứ là : K kb = [ X ] .[ R ] = α2C2 = α2C [ XR ] (1α).C 1α Nếu phức khá bền thì α
XR ﾈﾈﾈﾈﾈﾈ X + R K kb C C [ ] (1α)C αC [ PC(1α )C] Nếu α1 thì [ PC(1α )C] = C (P1) = C.P Nếu nồng độ ban đầu của ion kim loại là Cx = C thì nồng độ thuốc thử CR = P.C Ta có : K kb = [ X ] .[ R ] = α2C2 P = α.C.P [ XR ] (1α).C K kb Suy ra : α = C.P Ta có: Δ = αn α = nα α = α.(n1) K kb Δ %= (n 1).100 C.P Từ công thức trên ta thấy rằng ngoài việc dùng phức màu bền (β↑, Kkb↓), nồng độ dung dịch màu C đủ lớn và số lần pha loãng n hợp lí thì lượng thừa thuốc thử (P) có tác dụng làm giảm độ lệch khỏi định luật Beer. Phức màu càng kém bền thì lượng thừa thuốc thử càng phải nhiều để đảm bảo giảm đến tối thiểu sự lệch khỏi định luật Beer. Pha loãng phức màu bằng một dung dịch thuốc thử có nồng độ hằng định : Trong trường hợp này ta dùng một dung dịch thuốc thử CHR có nồng độ hằng định để làm dung môi pha loãng phức. Xuất phát từ cân bằng phân li phức : XR ﾈﾈﾈﾈﾈﾈ X + R K kb C C [ ] (1α)C αC [ R ] =const [ X ] .[ R ] = αC . R K kb = [ ] [ XR ] (1α).C Trong biểu thức trên vế trái Kkb là đại lượng hằng định : Kkb = α.[R] Vế phải cũng phải là đại lượng hằng định α.[R] = const. Nhưng vì [R] = const nên trong trường hợp này α = const. Mặc khác : Δ = αn α và αn = α = const nên Δ = 0 Như vậy nếu dùng một dung dịch thuốc thử có nồng độ hằng định để pha loãng dung dịch phức màu thì đảm bảo triệt tiêu được sự lệch khỏi định luật Beer. Ảnh hưởng của các cấu tử lạ : (46/2) Khi phân tích các mẫu thực tế, trong mẫu phân tích ngoài chất cần chất xác định X còn có mặt hàng loạt các ion lạ do có sẵn trong mẫu phân tích và do đưa thêm vào trong quá trình chế hoá mẫu, các chất lạ đó có thể gây ảnh hưởng cho quá trình tạo phức XR và cho sự hấp thụ ánh sáng của nó. Nhiệm vụ của người phân tích là phải tìm được ảnh hưởng của cấu tử lạ để không được thêm nó vào trong 10
quá trình phân huỷ mẫu, hoặc nếu có cấu tử lạ trong mẫu thì phải tìm cách ngăn cản ảnh hưởng của nó trước khi tiến hành xác định. a.Cấu tử lạ là các cation : Giả sử trong dung dịch phân tích sau khi chế hoá, ngoài chất cần xác định X còn nhiều cation lạ M1, M2, M3 …. Để định lượng X trong trường hợp này phải chọn được thuốc thử và các điều kiện tiến hành thí nghiệm thích hợp để thuốc thử chỉ tác dụng với X tạo thành hợp chất hấp thụ ánh sáng mà không tác dụng với chất lạ. Đó là điều kiện lí tưởng nhất và khi đó thuốc thử dùng có tính chọn lọc cao đối với X. Nhưng trong thực tế khó có thuốc thử nào chỉ phản ứng với một ion, mà thường thuốc thử tạo phức màu với cả các ion lạ khác trong dung dịch. Đây là một khó khăn và gây sai số ion trong phân tích trắc quang. Tuy nhiên ta có thể thiết lập điều kiện cho phản ứng trở thành đặc trưng : Giới hạn nồng độ thuốc thử, thường bằng cách điều chỉnh pH của dung dịch Che các ion lạ bằng cách chuyển chúng thành phức không hấp thụ ánh sáng tại bước sóng đo phức XR. Thay đổi hoá trị ion lạ * Giới hạn nồng độ thuốc thử : Nếu phức của ion cần xác định XR bền hơn phức của các cation lạ với thuốc thử (MR) thì có thể thiết lập nồng độ thuốc thử để chỉ tạo thành XR mà không đủ để tạo được các ion lạ M X + R ﾈﾈﾈﾈﾈﾈ XR K XR = [ X ] .[ R ] [ XR ] M + R ﾈﾈﾈﾈﾈﾈ MR K MR = [ M ] .[ R ] [ MR ] Trong phân tích trắc quang, phản ứng tạo phức coi như hoàn toàn khi 99% ion cần định lượng X chuyển thành phức màu XR. Nếu dung dịch có chứa ion lạ M có nồng độ xấp xỉ bằng nồng độ của X thì có thể bỏ qua ảnh hưởng của ion M nếu trong điều kiện đó không quá 1% M tham gia phản ứng với thuốc thử tạo thành MR : [ X] 1 ; [ M] 100 [ XR ] 100 [ MR ] 1 Suyra [ X] = K XR [R] 100 K XR [ XR ] [ R] K MR [R] 100 Từ phương trình trên ta có thể loại ảnh hưởng của M nếu các hằng số K XR và KMR khác nhau 104 lần. 1 [R] = 100K MR = K XR [R] = K XR .K MR 100 11
Do đó : KXR = 104.KMR Dĩ nhiên là tính toán trên chỉ có tính chất gần đúng. Nếu là lượng ion lạ M lớn hơn đáng kể lượng ion cần định lượng X thì chỉ có thể loại trừ ảnh hưởng của M khi các hằng số không bền khác nhau nhiều hơn nữa. Ngược lại nếu hệ số hấp thụ của MR bé hơn của XR thì các hằng số không bền có thể khác nhau ít hơn. *Điều chỉnh pH của dung dịch : Thuốc thử R thường là anion của axit yếu, do đó có thể giới hạn nồng độ R bằng cách đơn giản thiết lập giá trị pH. Có thể tính được giá trị pH cần thiết nếu biết hằng số phân li của axit HR. *Che các cation lạ : Ta có thể tách loại ion cản bằng cách kết tủa hay chiết hoặc chuyển chúng thành phức không màu. Như vậy ion cản được che và không tạo phức màu với thuốc thử dùng. Trong nhiều trường hợp người ta còn dùng phản ứng oxi hoá khử để chuyển hoá trị của các ion lạ thành hoá trị mà ở hoá trị đó nó không phản ứng với thuốc thử. Thường phương pháp che được nghiên cứu một cách ban thực nghiệm vì các tính toán lí thuyết rất phức tạp bởi thường không biết hết các hằng số cân bằng. Tham gia cân bằng ít nhất có bốn hệ tạo phức : Hệ ion kim loại cần định lượng X với thuốc thử R Hệ ion cản M và thuốc thử R Hệ ion cản trở với thuốc thử dùng để che (chất che A) Hệ ion cần định lượng X với chất che A. Thuốc thử R và chất che A nói chung là các anion của đa axit. Do đó muốn tính ảnh hưởng của pH đến sự che cần biết dạng khác nhau của thuốc thử tham gia vào cầu phối trí. Các ion OH trong dung dịch cũng có thể tham gia vào cầu phối trí tạo nên các phức hiđroxo. Cuối cùng với các cation có hoá trị cao thường thấy hiện tượng tạo nên phức hỗn tạp. Do hệ phức tạp và không biết các hằng số cần thiết nên nói chung không thể tính bằng lí thuyết được. Song nghiên cứu thực nghiệm có thể tìm ra được những điều kiện thực nghiệm có thể tìm được những điều kiện tối ưu cho phản ứng che. Nói chung không thể tìm một chất che để có thể laọi trừ ảnh hưởng của cấu tử lạ đến phép định lượng cấu tử X ở mọi điều kiện. Một số chất che : Nguyên tố Thuốc thử Nguyên tố cản Chất che Gali Xylenol da cam Nhôm Trietanolamin Đất hiếm Salixylfluoron Nhôm Axit sunfosalixylic Sắ t Trietanolamin Morin Berili Axetyl axeton Thori Zirconi Xitrat Ecrom.T Đất hiếm EDTA Asenazo III Zirconi Oxalat Niken Dimetylglioxim + Đồng EDTA 12
chất oxi hoá Reni Thioxyanat Vonfram Axit xitric Các thuốc thử khác Molybden Zirconi EDTA nhau Bitmut Xylenol da cam Thiếc, sắt Axit xitric và ascobic Gecmani Phenylfluron Nhiều nguyên tố EDTA b.Cấu tử lạ là các anion : Khi có mặt một số anion có khả năng tạo phức ( như CN, C2O42, C4H4O62) thì một số phương pháp định lượng kim loại bằng trắc quang không dùng được. Khi đó ta phải tách các cation ra khỏi anion cản bằng kết tủa dưới dạng hyđroxit hay bằng trao đổi trên ionit. Các ion Cl, SO42, PO43... thường có trong dung dịch phân tích, ảnh hưởng của các anion này thường giống nhau ở chỗ chúng tạo phức với cation cần định lượng X làm cho phản ứng tạo phức màu XR xảy ra không hoàn toàn. Phương pháp tổng quát để loại trừ ảnh hưởng của các anion chưa có. Để loại trừ ảnh hưởng của các anion lạ người ta thường chuyển chúng thành phức bền hơn, nhưng cũng chỉ sử dụng khi nồng độ của ion lạ không lớn. Trong trường hợp ảnh hưởng của anion không lớn lắm, ta có loại trừ ảnh hưởng của chúng bằng cách thêm vào dung dịch chuẩn một lượng anion lạ bằng lượng anion lạ có trong dung dịch nghiên cứu. I.4.2.6.Anh h ̉ ưởng cua yêu tô th ̉ ́ ́ ơi gian ̀ : Co nhiêu h ́ ̀ ợp chât ph ́ ức mau co đô hâp thu UVVIS tăng theo th ̀ ́ ̣ ́ ̣ ời gian, va đên ̀ ́ ̣ ́ ̀ ̀ môt luc thi hăng đinh. Song cung co nh ̣ ̃ ́ ưng chât sau môt th ̃ ́ ̣ ời gian thi giam nhanh. Co ̀ ̉ ́ chât v ́ ưa sinh ra hâp thu tôt, song chi sau môt th ̀ ́ ̣ ́ ̉ ̣ ời gian ngăn kha năng hâp thu đa mât. ́ ̉ ́ ̣ ̃ ́ ̀ ́ ̉ Vi thê phai chon th ̣ ơi gian đo phu h ̀ ̀ ợp đôi v ́ ới môi chât cu thê. Muôn thê ta phai khao ̃ ́ ̣ ̉ ́ ́ ̉ ̉ ́ ự phu thuôc cua mât đô quang A vao th sat s ̣ ̣ ̉ ̣ ̣ ̀ ơi gian t. Rôi t ̀ ̀ ừ đo chon th ́ ̣ ời gian đo là bao nhiêu sau phan ̉ ưng tao ph ́ ̣ ưc mau. ́ ̀ I.4.2.7. Anh h ̉ ưởng cua nhiêt đô ̉ ̣ ̣ : ̣ Nhiêt đô cung co anh h ̣ ̃ ́ ̉ ưởng đên c ́ ường đô s ̣ ự hâp thu UVVIS cua cac chât, ́ ̣ ̉ ́ ́ nhưng anh h ̉ ưởng nay không l ̀ ơn. Nhiêu chât trong vung nhiêt đô t ́ ̀ ́ ̀ ̣ ̣ ừ 2540 C thương 0 ̀ ́ ̉ ́ ̣ ̉ co phô hâp thu UVVIS ôn đinh, luc đâu nhiêt đô tăng, đô hâp thu co tăng theo nḥ ́ ̀ ̣ ̣ ̣ ́ ̣ ́ ưng ̣ ̣ ́ ̣ ́ ̣ châm va đên môt gia tri nhât đinh thi không đôi, nêu tiêp tuc tăng nhiêt đô thi kha ̀ ́ ̀ ̉ ́ ́ ̣ ̣ ̣ ̀ ̉ ̣ ́ năng hâp thu co khi bi mât. Yêu tô anh h ́ ̣ ́ ́ ́̉ ưởng cua nhiêt đô, chu yêu va th ̉ ̣ ̣ ̉ ́ ̀ ường la găn ̀ ́ liên v ̀ ơi đô bên cua cac h ́ ̣ ̀ ̉ ́ ợp chât ph ́ ức. Vi khi nhiêt đô tăng cac ph ̀ ̣ ̣ ́ ức, nhât la cac ́ ̀ ́ phưc cua ion kim loai v ́ ̉ ̣ ơi cac phôi t ́ ́ ́ ử hưu c ̃ ơ thương dê bi phân huy, hay thay đôi ̀ ̃ ̣ ̉ ̉ ̣ ̀ ́ ̉ dang. Vi thê phai không chê nhiêt đô không đôi. ́ ́ ̣ ̣ ̉ I.4.2.8. Anh h ̉ ưởng cua chât nên cua mâu ̉ ́ ̀ ̉ ̃ : Cac chât nên trong môt sô tr ́ ́ ̀ ̣ ́ ường hợp cung anh h ̃ ̉ ưởng đên đô hâp thu quang ́ ̣ ́ ̣ ̉ cua chât phân tich hay h ́ ́ ợp chât ph ́ ức đo quang. Sự anh h ̉ ưởng nay th ̀ ương thê hiên ̀ ̉ ̣ qua hai yêu tô: ́ ́ ̣ ̉ ̀ ̀ Tao ra phô nên va gây nhiêu lam giam đô nhay cua chât chinh. ̃ ̀ ̉ ̣ ̣ ̉ ́ ́ 13
́ ̉ Co phô chen lân v ́ ới phô cua chât chinh cân đo quang, lam viêc đo kho khăn ̉ ̉ ́ ́ ̀ ̀ ̣ ́ va co khi không thê đo đ ̀ ́ ̉ ược ở vung co s ̀ ́ ự hâp thu nhay. Trong tr ́ ̣ ̣ ương h ̀ ợp nay, ̀ ́ ̉ ̀ ́ ́ ̀ ̉ ́ chung ta phai tim cach che chât nên, hay phai tach chung ra khoi mâu phân tich, đê ́ ̉ ̃ ́ ̉ ̣ ư anh h loai tr ̀̉ ưởng. I.4.2.9. Anh h ̉ ưởng cua dung môi h ̉ ưu c ̃ ơ : ̣ ́ Môt sô dung môi h ưu c ̃ ơ cung co tac dung nhât đinh đên s ̃ ́ ́ ̣ ́ ̣ ́ ự hâp thu quang cua ́ ̣ ̉ ́ ̣ ̣ ̀ ́ cac chât, đăc biêt la cac dung môi chiêt đ ́ ́ ược cac h ́ ợp chât ph ́ ức cân đo quang. Cac ̀ ́ dung môi nay th ̀ ương lam tăng đô nhay cua phep đo va tinh chon loc cua s ̀ ̀ ̣ ̣ ̉ ́ ̀ ́ ̣ ̣ ̉ ự hâp thu. ́ ̣ Vi thê nhiêu dung môi h ̀ ́ ̀ ữu cơ, như MIBK,CHCl3, CCl4,….được dung lam dung môi ̀ ̀ ́ ́ ̉ ́ ̣ chiêt trong phep đo phô hâp thu UVVIS. Noi chung cac dung môi h ́ ́ ữu cơ co tac ́ ́ ̣ dung: ̉ Đê chiêt cac h ́ ́ ợp chât ph ́ ức cân đo quang. ̀ ̣ Tao ra s ự hâp thu chon loc va tăng đô nhay, loai tr ́ ̣ ̣ ̣ ̀ ̣ ̣ ̣ ư chât can tr ̀ ́ ̉ ở II.Sơ đồ máy và qui trình phân tích : II.1.Sơ đồ máy (24/1) Máy quang phổ dù đơn giản hay hiện đại nó cũng cần có các bộ phận chính sau đây : Nguồn cung cấp chùm tia sáng (photon) UVVIS hay UV hoặc VIS Buồng đặt cuvet và cuvet chứa mẫu để đo. Bộ đơn sắc (hệ quang học) để thu phổ, phân ly và chọn tia sáng để đo Detector và modul điện tử Máy hay trang bị ghi nhận và chỉ thị kết quả đo phổ a.Nguồn sáng : Trong các máy đo phổ UVVIS ( trắc quang ) thường là đèn hồ quang hiđro nặng D2Lamp, cho phổ ở vùng tử ngoại (UV : 190360 nm) và đèn WHalid cho phổ ở vùng khả kiến (3801000 nm), hay đèn xenon (260600 nm). Hiện nay phổ biến nhất là hai loại đèn D2 và W cho vùng phổ UVVIS. Các loại đèn này là các nguồn sáng điểm. Nó là nguồn năng lượng kích thích các chất sinh ra phổ hấp thụ UV hay VIS. b.Bộ phận detector : Là bộ phận nhận và phát hiện chùm sáng. Trong các máy đơn giản người ta dùng tế bào quang điện. Trong các máy hiện đại có độ nhạy cao thường dùng các nhân quang điện kiểu ống có độ nhạy cao và hiện nay một số máy đã dùng Detector Diod Array. c.Hệ quang học : Với các máy đơn giản chỉ là các bộ kính lọc màu cho một vùng phổ nhất định. Còn trong các máy hiện đại có độ phân giải và độ nhạy cao nó phải là một bộ đơn sắc là một cách tử phân giải cao, để có được độ chọn lọc của phổ cần đo đến đơn vị 1nm, hơn nhỏ hơn nữa ( 0,2nm). Có hệ quang học 1 chùm tia và hệ quang học 2 chùm tia. Hệ quang học 2 chùm tia có độ ổn định cao hơn hệ quang học 1 chùm tia. 14
Bộ phân giải (bộ đơn sắc) của các hệ quang điện nay các hãng thường dùng các cách tử loại 12001800 vạch/mm, có khi đến 2400 vạch/mm để có độ phân giải cao d.May hay trang thiêt bi ghi nhân va hiên thi kêt qua đo ́ ́ ̣ ̣ ̀ ̉ ̣ ́ ̉ ́ ̣ ́ ̉ ̣ Cac thê hê may phô hiên nay th ́ ương đ ̀ ược nôi v ́ ới may tinh do đo viêc ghi phô hêt ́ ́ ́ ̣ ̉ ́ sưc thuân l ́ ̣ ợi nhờ co nh ́ ưng ch ̃ ương trinh đo t ̀ ự đông theo cac chê đô khac nhau. ̣ ́ ́ ̣ ́ ̀ ́ ̉ ưu phô, đôi chiêu va so sanh khi cân thiêt. Ngoai ra con co thê l ̀ ̉ ́ ́ ̀ ́ ̀ ́ Giải thích kí hiệu: 1.Điều khiển chọn bước sóng 2.Nút máy in 3.Điều chỉnh yếu tố nồng độ 4.Đèn đơteri 5.Bảng đọc giá trị 6.Nơi đặt mẫu 7.Điều khiển mức 0 (100%T) 8.Điều chỉnh độ nhạy 9.Công tắc ON – OFF ̉ Đê phat b ́ ưc xa t ́ ̣ ử ngoai ng ̣ ươi ta dung đen đ ̀ ̀ ̀ ơteri (D2) con đê phat b ̀ ̉ ́ ưc xa kha ́ ̣ ̉ ́ ươi ta dung đen W/I2. Bô tao đ kiên ng ̀ ̀ ̀ ̣ ̣ ơn săc (th ́ ường dung lăng kinh thach anh hoăc ̀ ́ ̣ ̣ ́ ử) co nhiêm vu tach riêng t cach t ́ ̣ ̣ ́ ừng dai song hep (đ ̉ ́ ̣ ơn săc). Bô chia chum sang se ́ ̣ ̀ ́ ̃ hương chum sang đ ́ ̀ ́ ơn săc luân phiên đên cuvet đ ́ ́ ựng dung dich mâu va cuvet đ ̣ ̃ ̀ ựng dung môi. Detector se so sanh c ̃ ́ ương đô chum tia đi qua dung dich (I) va dung môi ̀ ̣ ̀ ̣ ̀ ̣ ̉ (I0). Tin hiêu quang se chuyên thanh tin hiêu điên. Sau khi đ ́ ̃ ̀ ́ ̣ ̣ ược phong đai, tin hiêu se ́ ̣ ́ ̣ ̃ ̉ ̣ chuyên sang bô phân ghi đê ve đ ̣ ̉ ̃ ường cong sự phu thuôc cua lg(I ̣ ̣ ̉ 0/I) vao b ̀ ươc song.́ ́ ̉ ̉ Dung môi dung đê đo trong phô UVVIS phai thoa man điêu kiên không hâp ̀ ̉ ̉ ̃ ̀ ̣ ́ thu ̣ ở vung cân đo. Đê nghiên c ̀ ̀ ̉ ưu vung t ́ ̀ ử ngoai gân, ng ̣ ̀ ười ta dung dung môi nh ̀ ư n xiclohexan, methanol, ethanol, nươc la nh ́ ̀ ưng chât chi hâp thu ̃ ́ ̉ ́ ̣ ở vung t ̀ ử ngoai xa. ̣ ̉ Khi chi quan tâm đên s ́ ự hâp thu ́ ̣ ở vung kha kiên thi ngoai cac dung môi kê trên, con ̀ ̉ ́ ̀ ̀ ́ ̉ ̀ ́ ̉ ̀ co thê dung cac dung môi không mau bât ki nh ́ ̀ ́ ̀ ư chloroform, dioxan, benzen. Dung ̉ môi dung đê đo phô UVVIS cân đ ̀ ̉ ̀ ược tinh chê môt cach cân thân vi môt l ́ ̣ ́ ̉ ̣ ̀ ̣ ượng rât́ ̉ ̉ ̣ nho cua tap chât trong đo cung lam sai lêch kêt qua đo. ́ ́ ̃ ̀ ̣ ́ ̉ 15
Ngươi ta cung co thê đo phô UVVIS cua cac chât ̀ ̃ ́ ̉ ́ ̉ ̉ ́ ́ ở trang thai long hoăc khi. ̣ ́ ̉ ̣ ́ ́ ơi cac muôi vô c Đôi v ́ ́ ́ ơ phân li trong dung dich thi phô thu đ ̣ ̀ ̉ ược la phô cua cac ion ̀ ̉ ̉ ́ ́ ̉ ́ ược thông tin vê cac ion không solvat hoa, ng solvat hoa. Đê co đ ̀ ́ ́ ươi ta đo phô cua ̀ ̉ ̉ ́ ở dang răn: hoăc dung cac đ chung ̣ ́ ̣ ̀ ́ ơn tinh thê hoăc dung cach ep viên v ̉ ̣ ̀ ́ ́ ới KCl hoăc̣ ̣ NaCl hoăc đo ở trang thai huyên phu… ̣ ́ ̀ ̀ Dưới đây là một số máy quang phổ : Loại UV160U 16
PerkinElmer Lambda 3B II.2.Qui trình phân tích : ̉ ́ ̣ Phô hâp thu phân t ử vung UVVIS (200 800nm) la phô hâp thu cua cac chât ̀ ̀ ̉ ́ ̣ ̉ ́ ́ tan ở trang thai dung dich đông thê cua môt dung môi nhât đinh nh ̣ ́ ̣ ̀ ̉ ̉ ̣ ́ ̣ ư nươc, methanol, ́ benzen, toluen, chloroform… hay môt sô chât ma phân ṭ ́ ́ ̀ ử chât trong điêu kiên binh ́ ̀ ̣ ̀ thương ̀ ở trang thai h ̣ ́ ơi, như khi CH ́ 4, NH3… Vi thê muôn th ̀ ́ ́ ực hiên đ ̣ ược phep đo ́ ̉ ̀ phô nay ta phai th ̉ ực hiên cac b ̣ ́ ươc sau: ́ ́ ́ ́ ́ ̉ ́ ̣ ̀ ̉ Nêu chât phân tich co phô hâp thu UVVIS, thi phai hoa tan no vao trong dung ̀ ́ ̀ môi phu h ̀ ợp, như môt sô chât h ̣ ́ ́ ưu c ̃ ơ: phenol, naphtalen, anthracene. Cac chât vô c ́ ́ ơ như I2, cac muôi cromat, pemanganat…). Con nh ́ ́ ̀ ưng chât cân xac đinh ma chung ̃ ́ ̀ ́ ̣ ̀ ́ ́ ̉ ́ ̉ không co phô UVVIS co thê cho tac dung v ́ ̣ ơi thuôc th ́ ́ ử R trong điêu kiên thich h ̀ ̣ ́ ợp ̉ ̣ ợp chât ph đê tao h ́ ưc đê tăng đô nhay trong phep đo phô UVVIS, sau đo cho dung ́ ̉ ̣ ̣ ́ ̉ ́ 17
̣ ̀ ̀ ̉ dich nay vao cuvet đo phô. Nêu mâu phân tich la chât khi thi phai đ ́ ̃ ́ ̀ ́ ́ ̀ ̉ ưa mâu vao môt̃ ̀ ̣ ́ ́ ́ ̉ ̣ ̀ ông cuvet đong kin đê đăt vao buông đo phô. ̀ ̉ Chiêu vao cuvet co dung dich mâu ch ́ ̀ ́ ̣ ̃ ứa hợp chât phân tich môt chum tia sang ́ ́ ̣ ̀ ́ co năng l ́ ượng phu h ̀ ợp đê chât phân tich hay san phâm ph ̉ ́ ́ ̉ ̉ ưc cua no hâp thu b ́ ̉ ́ ́ ̣ ức xạ ́ ̉ ̣ ̉ ́ đo đê tao ra phô hâp thu phân t ̣ ử. Thu chum sang đi qua cuvet, phân ly phô đo va chon môt hay hai b ̀ ́ ̉ ́ ̀ ̣ ̣ ươc song hâp ́ ́ ́ thu c̣ ực đai cua chât phân tich va đo c ̣ ̉ ́ ́ ̀ ường đô hâp thu quang A cua chât đo trong cac ̣ ́ ̣ ̉ ́ ́ ́ ̣ điêu kiên đa chon. ̀ ̃ ̣ ́ ̣ ̣ ́ ̣ Ghi gia tri đô hâp thu quang. Viêc nay co thê th ̣ ̀ ́ ̉ ực hiên băng nhiêu công cu khac ̣ ̀ ̀ ̣ ́ nhau như đồng hô đo năng l ̀ ượng hâp thu, may t ́ ́ ự ghi… ́ ́ ̀ ́ ̉ Đo chinh la nguyên tăc cua phep đo phô UVVIS. T ́ ̉ ừ nguyên tăc nay, cac trang ́ ̀ ́ ́ ̣ ̃ ược chê tao va nhiêu quy trinh cu thê đa đ thiêt bi đa đ ́ ̣ ̀ ̀ ̀ ̣ ̉ ̃ ược nghiên cứu xây dựng nhăm ̀ phân tich đinh l ́ ̣ ượng cac chât khac nhau bao gôm vô c ́ ́ ́ ̀ ơ, kim loai lân cac chât h ̣ ̃ ́ ́ ữu cơ va cac a kim trong cac đôi t ̀ ́ ́ ́ ́ ượng mâu cua th ̃ ̉ ực tê.́ Một ví dụ về quá trình đo phổ UVVIS của mẫu: mirror : gương Lens : thấu kính sample cuvette : cuvet chứa mẫu Light source vis : nguồn ánh sáng trông reference cuvette : cuvet chứa mẫu thấy nghiên cứu Light source UV : nguồn ánh sáng tử Slit : kẽ hở ngoại Half mirror : gương nửa Differaction grating : con cách nhiễu 18
xạ III.Các phương pháp định lượng : 1.Nguyên tắc chung : Nguyên tắc chung của phương pháp phân tích định lượng dựa trên phép đo quang của dung dịch màu và so sánh cường độ màu (hoặc độ hấp thụ quang) của dung dịch nghiên cứu với dung dịch chuẩn là dung dịch có nồng độ cần xác định đã biết trước. Để tiến hành phép phân tích trắc quang phải qua các bước sau : 1.Pha chế dung dịch chuẩn của chất cần xác định dùng để pha dung dịch màu chuẩn. 2.Chọn dung môi thích hợp để chuyển chất cần xác định trong mẫu phân tích thành dung dịch ở dạng có khả năng tạo chất màu với thuốc thử. 3.Chọn thuốc thử thích hợp dựa trên những tiêu chuẩn đánh giá thuốc thử của A.K.Bapko. 4.Thực hiện phản ứng tạo chất màu ở những điều kiện tối ưu giữa chất cần xác định và thuốc thử đã chọn để pha chế dung dịch màu chuẩn và dung dịch màu nghiên cứu. 5.So sánh, cân bằng màu của dung dịch màu nghiên cứu và dung dịch màu chuẩn, hoặc đo mật độ quang Anc và Ach từ đó suy ra hàm lượng của chất cần xác định theo những phương pháp khác nhau. Đối với những chất cần xác định nhưng không có khả năng tạo chất màu với một thuốc thử nào thì có thể dùng phương pháp gián tiếp sau : 1.Dùng phản ứng oxi hóa khử trong đó chất cần xác định đóng vai trò là chất oxi hóa, nó sẽ oxi hóa thuốc thử thành chất màu. 2.Dùng phản ứng phân hủy màu 3.Dùng phản ứng tạo chất màu trong đó chất cần xác định tham gia với vai trò là chất xúc tác. 4.Làm kết tủa hoàn toàn chất cần xác định bằng thuốc thử dư, tách bỏ kết tủa, sau đó xác định lượng thuốc thử còn dư bằng phương pháp trắc quang, từ đó suy ra nồng độ cần xác định. 2.Phân tích định lượng bằng phương pháp so màu bằng mắt : Trong phương pháp này, mắt người quan sát là công cụ để cân bằng cường độ màu hay cường độ dòng sáng đã đi qua dung dịch nghiên cứu và dung dịch chuẩn. Để cân bằng cường độ màu và cường độ dòng sáng có thể bằng cách thay đổi nồng độ chất màu ; thay đổi chiều dày lớp dung dịch hoặc thay đổi cường độ dòng sáng chiếu qua lớp dung dịch chuẩn và dung dịch so sánh bằng cách thay đổi các màng chắn. Nhưng phương pháp so màu bằng mắt thông dụng là : 2.1.Phương pháp dãy chuẩn : Pha dãy chuẩn : Lấy khoảng 10 ống nghiệm thủy tinh không màu, đồng cỡ và cùng chất liệu thủy tinh có đánh số lần lượt từ 1 đến 10. 19
Cho lần lượt vào ống nghiệm những lượng chính xác dung dịch tiêu chuẩn của chất cần xác định theo chiều tăng dần sao cho Cch sẽ không quá lớn và gần nhau. Cho tiếp vào mỗi ống nghiệm những lượng bằng nhau của dung dịch thuốc thử, dung dịch tạo môi trường... Sau đó cho thêm dung môi để đưa thể tích cuối cùng của cả dãy chuẩn đến một thể tích bằng nhau và lắc đều Pha dung dịch nghiên cứu : Dung dịch màu nghiên cứu cũng được pha chế như dung dịch màu tiêu chuẩn, nhưng phải lấy lượng dung dịch phân tích sao cho nồng độ chất cần xác định C x trong dung dịch nghiên cứu nằm trong thang chuẩn ở trên từ C1 đến C10 mà không vượt khỏi thang. Cân bằng màu : Đặt dãy chuẩn với nồng độ lần lượt là C1, C2, C3......,C10 lên giá ống nghiệm theo thứ tự tăng dần của Cch. Đặt phía sau giá của thang một tờ giấy trắng. Tiến hành so sánh cân bằng màu của dung dịch nghiên cứu với dãy chuẩn dưới ánh sáng khuếch tán để tìm ra ống chuẩn số n (C n) có cường độ màu bằng với cường độ màu của dung dịch nghiên cứu (Cx). Vì cường độ màu bằng nhau nên Cx= Cn. Nếu như cường độ màu của dung dịch cần nghiên cứu nằm trung gian giữa hai dung dịch chuẩn số n và n+1 thì : Cn + Cn+1 C x = 2 * Ưu điểm của phương pháp dãy chuẩn là : Không đòi hỏi dung dịch phải tuân theo định luật Beer nghiêm ngặt Có thể phân tích hàng loạt mẫu một cách nhanh chóng. * Nhược điểm : Độ chính xác không cao, sai số khoảng 10%. Thang chuẩn có thể thay đổi màu theo thời gian. Để khắc phục điều này người ta có thể dùng các dung dịch màu chất vô cơ có màu tương ứng để thay thế cho dãy chuẩn thực. 2.2.Phương pháp chuẩn độ so màu : * Dụng cụ cần thiết : Hai ống nghiệm bằng thủy tinh không màu, đồng cỡ, cùng chất liệu thủy tinh (Φ 22,5 cm, cao 2530cm, thể tích khoảng 5070ml) được đặt vào giá ống nghiệm và đặt sau giá một tờ giấy trắng. Hai đũa thủy tinh hoàn toàn giống nhau về kích thước dùng để khuấy 20