xác định hàm lượng sắt trong nước bằng quang phổ uv – vis

Báo Cáo Thực Tập Quang Phổ 1 Nhóm 1
Mục Lục
XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SẮT TRONG NƯỚC BẰNG QUANG PHỔ UV
– VIS 1
BÀI 2: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ACETYLSALISILIC ACID TRONG
ASPIRIN SỬ DỤNG QUANG PHỔ HUỲNH QUANG 11
BÀI 3: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SẮT VÀ CHÌ TRONG NƯỚC 19


 !"!#$!%&'$&()
1.1.1 Ý nghĩa hàm lượng sắt trong nước
Các nguyên tố vi lượng là các nguyên tố có rất ít trong nước chỉ vào cỡ vài ppm, nồng độ
của chúng tuỳ thuộc vào nguồn nước, chúng thường là các kim loại nặng (Pb, Cd, Hg, …)
hoặc các nguyên tố á kim (F, Cl, Se,…). Một số trong chúng khi có nồng độ vừa phải thì
không có ảnh hưởng xấu tới người và vật nuôi thậm chí còn có tác dụng tốt, tuy nhiên khi
có nồng độ cao chúng lại trở thành những chất nhiễm độc mạnh gây ra một số tác động
xấu cho người và vật nuôi. Vì vậy việc tìm hiểu và xác định chính xác hàm lượng các
nguyên tố này trong nước sinh hoạt và nông, ngư nghiệp là một việc làm hết sức cần thiết
để từ đó có thể sử dụng các nguồn nước cho phù hợp để có thể bảo vệ được sức khoẻ cho
người và vật nuôi. Trong đó sắt cũng là một nguyên tố vi lượng có trong nước. Sắt là kim
loại trắng bạc, tỉ khối 7,874, thường tan trong nước dưới dạng bicacbonat và hidroxit.
Hàm lượng sắt trong nước tự nhiên dao động trong một giới hạn lớn từ 0,01 – 26,1 mg/l,
tuỳ thuộc vào nguồn nước và những vùng mà nguồn nước chảy qua. Ngoài ra còn tuỳ
thuộc vào độ pH và sự có mặt của một số chất như cacbonat, CO
2
, O
2
, các chất hữu cơ tan
trong nước, chúng sẽ oxi hoá hay khử sắt và làm cho sắt có thể tồn tại ở dạng tan hay kết
tủa. Sắt ít gây độc tuy nhiên khi nồng độ sắt cao sẽ làm cho nước có màu vàng và mùi
tanh khó chịu. Nồng độ sắt giới hạn cho phép trong nước uống là 0,2 – 1,5 mg/l tuỳ thuộc

tiêu chuẩn từng nước và trong nước thải là 2 – 10 mg/l.
GVHD: Nguyễn Thiện Thảo Trang 1
Báo Cáo Thực Tập Quang Phổ 1 Nhóm 1
1.1.2. Cơ sở lý thuyết
Phương pháp phân tích quang là phương pháp phân tích công cụ dựa trên việc đo những
tín hiệu bức xạ điện từ và tương tác của bức xạ điện từ với chất nghiên cứu. Phương pháp
có ưu điểm là tiến hành nhanh, thuận lợi. Có độ nhạy cao, độ chính xác được tới 10
-6
mol/l. Tuỳ thuộc vào hàm lượng chất cần xác định mà có độ chính xác từ 0,2 tới 20%.
+ Độ hấp thụ quang có tính chất cộng
Nếu 1 dung dịch có nhiều chất cùng hấp thụ ánh sáng thì A
dd
= ∑ A
các chất
A
dd
= A
chất phân tích
+A
tạp chất
Vì vậy muốn đo A
chất phân tích
ta phải tìm cách loại bỏ ảnh hưởng của tạp chất bằng cách
chuẩn bị 1 mẫu trắng (dung dịch trống)
A
đo
= A
dung dịch
– A
trống

= A
chất phân tích
Phương pháp định lượng áp dụng trong bài thí nghiệm này là phương pháp lập đường
chuẩn. Phương trình cơ bản của phép đo định lượng theo phổ UV−Vis là:
A= ε. l. C (ε. l = const vậy A = f(C) hàm bậc nhất)
Bằng cách chuẩn bị một dãy dung dịch mầu có nồng độ tăng dần và biết chính
xác trước C1, C2, C3,… (thường là 5−7 nồng độ nằm trong vùng tuyến tính của mối quan
hệ A−C) và dung dịch mầu của chất cần xác định nồng độ trong cùng điều kiện phân tích
như dãy dung dịch chuẩn. Nghiên cứu chọn điều kiện phù hợp nhất đo phổ của các mẫu
chuẩn và mẫu phân tích như các thông số về thời gian, môi trường, loại cuvet… Đo độ
hấp thụ quang của các dung dịch chuẩn, dựng đường chuẩn theo hệ tọa độ A−C sau đó đo
độ hấp thụ quang của dung dịch chất mầu cần xác định nồng độ (giả sử là A
x
), rồi áp vào
đường chuẩn ta sẽ có nồng độ C
x
tương ứng với nồng độ chất cần xác định.
Có nhiều loại thuốc thử có thể tạo phức màu với ion sắt có giá trị trong phương pháp đo
quang. Trong đó phức màu đỏ cam được tạo thành giữa Fe
2+
và 1,10 – phenanthroline
được coi là phương pháp tiêu chuẩn để xác định hàm lượng sắt trong nước tự nhiên. Phản
ứng tạo thành phức như sau:
GVHD: Nguyễn Thiện Thảo Trang 2
Báo Cáo Thực Tập Quang Phổ 1 Nhóm 1
Phức có độ hấp thụ quang cực đại tại 508nm
Hằng số cân bằng của phản ứng là 2.5x 10
6
(tại 25
0

C). Phức được hình thành trong
khoảng pH từ 3 tới 9, tối ưu là 3.5. Trong phân tích định lượng cần cho dư tác nhân khử
như hydroxylamin hay hidroquynon để chuyển hoàn toàn các dạng Fe
3+
về Fe
2+
. Phức tạo
thành trong các điều kiện tối ưu rất bền (hằng số không bền K = 5.10
-22
) có giá trị lớn
trong phân tích quang
 *$+'()$!%,
1.2.1 Dụng cụ và hóa chất cần thiết
()'. /0'$1#
Bình định mức 100ml Ferrous ammonium sulfate hexahydrate
Pipet 1, 5, 10 ml 1,10 phenalthroline
Máy đo phổ UV-vis Hydroxylamine hydrochloride
Beaker 50, 250 ml Sodium acetate
Cân điện tử HNO
3
đậm đặc
1.2.2 Cách tiến hành
Tấc cả các dụng cụ phải được tráng bằng dung dịch HNO
3
loãng để loại bỏ những
mảng bám của kim loại.
1.2.2.1 Tiến hành lần 1
- Chuẩn bị dung dịch sắt chuẩn 100ppm
GVHD: Nguyễn Thiện Thảo Trang 3
Báo Cáo Thực Tập Quang Phổ 1 Nhóm 1

Do phòng thí nghiệm có sẵn dung dịch sắt chuẩn 1000ppm do đó ta pha loãng dung dịch
này ra 100ppm rất dễ dàng bằng cách: dùng pipet hút 10ml dung dịch sắt chuẩn 1000ppm
cho vào bình định mức 100ml rồi định mức tới vạch bằng nước cất. Sau đó đem đi đánh
siêu âm.
- Pha dung dịch hydroxylamine hydrochloride 10% : đây là dung dịch có tính khử mạnh
nên dung dịch này dùng để biến đổi Fe
3+
thành Fe
2+
.
2Fe
3+
+ 2NH
2
OH + 2 OH
-
= 2Fe
2+
+ N
2
+ H
2
O
Dùng beaker 50ml cân 10g hydroxylamine hydrochloride (thực nghiệm cân 10.0174g)
cho vào bình định mức 100ml, tráng beaker và thêm nước cất vào bình định mức cho
đúng vạch sau đó đem đánh siêu âm.
- Pha dung dịch Sodium acetate 10%: Để tạo môi trường pH cho dung dịch chuẩn.
Dùng beaker 50ml cân 10g Sodium acetate (thực nghiệm cân 10.017g), hòa tan với nước
rồi cho vào bình định mức 100ml, tráng beaker và thêm nước cất cho đúng vạch.
- Pha dung dịch 1,10 Phenalthroline 0.1%: để tạo phức màu cam với sắt.

Dùng beaker 50ml cân 0.1g 1,10 Phenalthroline (thực nghiệm cân 0.1024g) hòa tan với
nước cất cho vào bình định mức 100ml, tráng beaker và thêm nước cất cho đúng vạch sau
đó đánh siêu âm. Chú ý dung dịch này rất khó tan do đó khi đánh siêu âm có thể gia nhiệt
lên 40
0
C.
- Pha các dung dịch xây dựng đường chuẩn
Sử dụng bình định mức 25ml lần lượt cho hóa chất vào bình theo thứ tự sau:
V (ml) dung dịch chuẩn 2 4 6 8 10
Hàm lượng sắt (mg) 0.2 0.4 0.6 0.8 1
Hydroxylamine hydrochloride (ml) 1 1 1 1 1
1,10 Phenalthroline (ml) 10 10 10 10 10
Sodium acetate (ml) 10 10 10 10 10
V (ml) pha loãng 100 100 100 100 100
GVHD: Nguyễn Thiện Thảo Trang 4
Báo Cáo Thực Tập Quang Phổ 1 Nhóm 1
Nồng độ sau pha loãng (ppm) 2 4 6 8 10
Ngoài ra còn chuẩn bị dung dịch trắng để làm dung dịch nền chạy baseline bao gồm: 1ml
hydroxylamine hydrochloride + 10 ml dung dịch 1,10 Phenalthroline + 10ml dung dịch
Sodium acetate + nước cất sao cho đúng vạch của bình định mức 100ml.
- Chuẩn bị mẫu phân tích
Ta sử dụng mẫu nước là nước sông Long Bình. Trước tiên ta lấy 100ml cho vào beaker và
cho thêm khoảng 10 giọt HNO
3
đậm đặc rồi đem đun trên bếp điện cho cô cạn còn 20ml.
Tiếp theo dùng pipet hút 10ml mẫu nước cho vào bình định mức 100ml, cho thêm 1ml
Hydroxylamine hydrochloride, 10ml dung dịch Phenalthroline, 10ml dung dịch Sodium
acetate rồi định mức bằng nước cất cho đúng vạch.
- Tiến hành đo mẫu
- Mở máy chờ khoảng 15 phút cho máy ổn đinh.

- Cài đặt phương pháp chọn bước sóng từ 600 - 450nm.
- Rửa sạch cuvet rồi cho mẫu trắng vào 2 cuvet để chạy baseline.
- Lấy 1 cuvet ở ngoài rồi tiến hành đo dãy chuẩn. Đầu tiên là đo dung dịch chuẩn có
nồng độ thấp nhất và đo để xác định bước sóng của Fe.
- Sau đó tiến hành đo lần lượt các mẫu chuẩn rồi add vào đường chuẩn.
- Cuối cùng ta tiến hành đo mẫu nước và so với đường chuẩn để xác định nồng độ và
độ hấp thụ của mẫu (Fe)
 Kết quả thực nghiệm lần 1
 Kết quả đường chuẩn:
Sau khi chạy xong 4 dung dịch chuẩn ta thu được kết quả như sau:
GVHD: Nguyễn Thiện Thảo Trang 5
Báo Cáo Thực Tập Quang Phổ 1 Nhóm 1
Dung dịch chuẩn Nồng độ (mg/l) Độ hấp thụ (WL = 509.5) Ghi chú
1 4.000 0.768
2 6.000 1.151
3 8.000 1.522
4 10.000 1.930
Đường chuẩn có phương trình: y = 0.19193x Với R
2
= 0.99962
Đường chuẩn có thể xem là khá tốt
Do trong lúc pha mẫu có sai xót trong mẫu chuẩn 2ppm nên không chọn chúng để xây
dựng đường chuẩn. Đường chuẩn chỉ được xây dựng trên 4 điểm.
 Kết quả phân tích mẫu
GVHD: Nguyễn Thiện Thảo Trang 6
Báo Cáo Thực Tập Quang Phổ 1 Nhóm 1
Nồng độ của Fe trong nước sông được xác định là 1.112ppm
Nồng độ của Fe trong nước thủy cục quá thấp so với dãy chuẩn mà chúng ta xây dựng
nên không thu được kết quả.
1.2.2.2 Tiến hành lần 2

- Pha các dung dịch xây dựng đường chuẩn:
Do nồng độ dãy chuẩn ở lần 1 cao hơn nhiều so với hàm lượng sắt cần xác định trong
nước. Do đó ta tiến hành pha dãy chuẩn có nồng độ thấp hơn.
Trước tiên ta chuẩn bị dung dịch sắt chuẩn 100 ppm, dung dịch hydroxylamine
hydrochloride 10%, dung dịch sodium acetate 10%, dung dịch 1,10 phenantroline 0.1%
như ở lần 1.
- Sau đó tiến hành pha các dung dịch xây dựng đường chuẩn trong bình định mức 100 ml
theo thứ tự lần lượt như sau:
Bình 1 2 3 4 5 6
V(ml) dung dịch chuẩn 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0
Hàm lượng sắt (mg) 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0
Hydroxylamine hydrochloride(ml) 1 1 1 1 1 1
V(ml) 1,10 phenantroline 10 10 10 10 10 10
V(ml) sodium acetate 10 10 10 10 10 10
V(ml) pha loãng 100 100 100 100 100 100
Nồng độ (ppm) 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0
- Chuẩn bị mẫu:
GVHD: Nguyễn Thiện Thảo Trang 7
Báo Cáo Thực Tập Quang Phổ 1 Nhóm 1
Từ mẫu nước sông Long Bình và mẫu nước thủy cục lấy mỗi loại 100 ml rồi cho vào 2
beacher sau đó thêm vào mỗi beacher 1-2 giọt HNO
3
. Đun sôi trên bếp điện sau đó lọc bỏ
cặn, kết tủa.
Dùng pipet lấy ở mỗi beacher chính xác 10 ml nước cho vào 2 bình định mức 100 ml sau
đó thêm các dung dịch hydroxylamine hydrochloride 10%, sodium acetate 10%, 1,10
phenantroline 0.1% với thể tích như khi pha dung dịch chuẩn.
- Tiến hành đo:
+ Xây dưng đường chuẩn
Trước khi chạy mẫu chuẩn để xây dựng đường chuẩn ta tiến hành chạy baseline để trừ

nền, giảm nhiễu giúp dể quan sát. Cho dung dịch trong bình 6 vào 2 cuvet rồi đặt vào
trong máy. Khi đặt cuvet cần chú ý phải đặt đúng chiều chỉ định. Nhấp vào nút Baseline
để máy bắt đầu chạy.
Sau khi chạy baseline ta bắt đầu chạy mẫu từ nồng độ thấp nhất để xác định bước sóng
hấp thụ cưc đại của mẫu sắt chuẩn. Chọn chế độ Spectrum và cài phương pháp. Do sắt
hấp thụ cực đại tại bước sóng khoảng 508 nm nên chỉ cần quét từ 200 – 600 nm. Kết quả
thu được bước sóng 509.9 nm. Ta tiến hành lập đường chuẩn.
Trong chế độ Photometric ta lập phương pháp, sau đó nhập nồng độ của các mẫu chuẩn.
Lấy cuvet chứa dung môi phía ngoài ra sau đó cho lần lượt các mẫu chuẩn có nồng độ từ
thấp đến cao vào, mỗi lần phải Read để máy lấy kết quả lập đường chuẩn. Sau khi chạy
xong 5 mẫu chuẩn ta thu được đường chuẩn.
Từ đường chuẩn thu được ta có thể dể dàng xác định được nồng độ của các mẫu cần đo
dựa vào độ hấp thụ của chúng ở tại bước sóng đó.
+ Đo mẫu
Từ hai mẫu nước sông Long Bình và nước thủy cục đã chuẩn bị sẵn ta tiến hành đo xác
định hàm lượng Fe.
Lần lượt cho hai mẫu nước vào đo, làm tương tự như khi lập đường chuẩn
 Kết quả thực nghiệm lần 2
GVHD: Nguyễn Thiện Thảo Trang 8
Báo Cáo Thực Tập Quang Phổ 1 Nhóm 1
 Kết quả đường chuẩn
Sau khi chạy xong 4 dung dịch chuẩn ta thu được kết quả như sau:
Dung dịch chuẩn Nồng độ (mg/l) Độ hấp thụ (WL = 509.5) Ghi chú
1 0.400 0.044
2 0.600 0.071
3 0.800 0.109
4 1.000 0.145
Đường chuẩn:
Phương trình đường chuẩn: y = 0.13538x

Với

R
2
= 0.99580
 Kết quả chạy mẫu:
GVHD: Nguyễn Thiện Thảo Trang 9
Báo Cáo Thực Tập Quang Phổ 1 Nhóm 1
Mẫu Nồng độ (mg/l) Độ hấp thụ (WL = 509.5) Ghi chú
Nước thủy cục 0.079 0.011
Nước sông Long Bình 0.093 0.013
 2$345&6(
Vì sao khi lp phương php chy UV – Vis ta ch#n phương trình đư&ng chu'n
bc một ?
Theo định luật lamda-beer ta có công thức: A = ε. l. C
Đó là đường dự báo mối quan hệ giữa độ hấp thụ của mẫu lỏng và nồng độ phân tích (giả
sử tất cả các tham số thực nghiệm không thay đổi bao gồm cả ε, l ).
Trong thực tế, một loạt các mẫu chuẩn được chuẩn bị. Một mẫu chuẩn là một mẫu mà
nồng độ phân tích được biết một cách chính xác. Phổ hấp thụ của các mẫu chuẩn đã đo
lường và được dùng làm đường cong hiệu chỉnh, mà trong trường hợp này là một đồ thị
của độ hấp thụ và nồng độ. Các điểm trên đường cong hiệu chỉnh nên cân chỉnh thẳng
hàng nên phương trình đường chuẩn ta chọn đó là bậc một. Mặt khác, phương trình bậc
một thì đơn giản nên dễ hồi quy để xác định nồng độ mẫu hơn.
Ti sao phương trình đư&ng chu'n đi qua đi,m 0 mới chính xc?
Vì trên thực tế khi nồng độ chất chuẩn bằng 0 thì độ hấp thụ của dung dịch chuẩn cũng
phải bằng 0. Do đó đường chuẩn đi qua điểm 0 như là một điểm chính xác.
GVHD: Nguyễn Thiện Thảo Trang 10
Báo Cáo Thực Tập Quang Phổ 1 Nhóm 1
.
*789-

:-;<
* =>?5@#$&AB#
Huỳnh quang là sự phát xạ ánh sáng của phân tử ở trạng thái kích thích điện tử. Phân tử
chất huỳnh quang sau khi nhận năng lượng kích thích sẽ chuyển lên một mức năng lượng
nào đó của vùng kích thích. Ở vùng kích thích có thể xảy ra các quá trình chuyển từ mức
năng lượng kích thích về mức năng lượng thấp nhất của vùng. Phân tử ở mức năng lượng
thấp nhất có thể nhường năng lượng cho phân tử khác, có thể chuyển về mức triplet, sử
dụng năng lượng cho quá trình quang hóa hay chuyển về một mức ở vùng năng lượng
thấp hơn kèm theo phát lượng tử huỳnh quang.
Hai loại thông tin có thể thu được khi nghiên cứu phát xạ huỳnh quang là:
- Sự phân bố cường độ bước sóng, đó là dấu hiệu của các cấu trúc điện tử của phân tử.
- Cường độ tại bước sóng bất kì nơi xảy ra phát xạ, đó là dấu hiệu của nồng độ của chất
phát huỳnh quang trong các dung dịch.
Thông tin thứ hai là thông tin quan trọng mà chúng ta chủ yếu sử dụng trong phương pháp
phân tích huỳnh quang.
Phương pháp đo phổ huỳnh quang có rất nhiều ứng dụng quan trọng trong phân tích, thí
nghiệm đặc biệt là trong lĩnh vực dược phẩm. Đo huỳnh quang xác định acetyldaliylic
acid (ASA) trong viên thuốc Aspirin có thể được thực hiên trong dung môi acetic acid 1%
GVHD: Nguyễn Thiện Thảo Trang 11
Báo Cáo Thực Tập Quang Phổ 1 Nhóm 1
v/v trong cloroform. Trong dung môi, bước sóng huỳnh quang kích thích cho ASA
khoảng 290, dãy phát xạ khoảng 300 – 420 nm.
* *$+'()$!%,
2.2.1Hóa chất và dụng cụ
- Máy quang phổ huỳnh quang RF 1501 của hãng SHIMADZU, Nhật Bản. Máy có độ
nhạy rất cao, với tỉ số signal-to-noise lớn hơn 300. Có 4 tốc độ quét, tốc độ quét lớn nhất
là 3,700 nm/phút.
- Cuvette thạch anh đường kính 1cm.
- Dung môi chloroform.
- Acetic acid.

- Chất chuẩn Acetylsalicylic acid.
2.2.2Các bước tiến hành
- Pha dãy chuẩn
 Lần 1:
Pha dung dịch 1% v/v acetic acid trong dung môi cloroform trong bình định mức 100ml:
dùng pipet lấy 1ml acetic acid cho vào bình định mức và thêm cloroform đến vạch. Lắc
đều dung dịch (không đánh siêu âm vì cloroform dễ bị phân hủy bởi ánh sáng). Sau đó
đem bình để trong túi nilon đen để tránh ánh sáng.
Cân 5mg ASA tinh khiết cho vào bình định mức 50ml và thêm dung dịch acetic acid 1%
v/v trong cloroform đến vạch và lắc đều dung dịch. Nồng độ dung dịch chuẩn lúc này là
100mg/l. Từ dung dịch chuẩn này tiếp tục pha loãng thêm 10 lần trong bình định mức
10ml tức lấy 1ml dung dịch chuẩn và thêm dung môi đến vạch bình định mức 10ml.
Lúc này ta được dung dịch chuẩn với nồng độ 10mg/l. Từ nồng độ này ta pha thành dãy
chuẩn với các nồng độ 0.5, 1, 2, 4, 6 trong bình định mức 10ml.
GVHD: Nguyễn Thiện Thảo Trang 12
Báo Cáo Thực Tập Quang Phổ 1 Nhóm 1
+ Dùng micropipet hút 50 µl dung dịch chuẩn cho vào bình định mức 10ml và thêm dung
dịch acetic acid 1% trong cloroform đến vạch. Ta được dung dịch chuẩn với nồng độ 0.5
µg/ml.
+ Dùng micropipet hút 100 µl dung dịch chuẩn cho vào bình định mức 10ml và thêm
dung dịch acetic acid 1% trong cloroform đến vạch. Ta được dung dịch chuẩn với nồng
độ 1 µg/ml.
+ Dùng micropipet hút 200 µl dung dịch chuẩn cho vào bình định mức 10ml và thêm
dung dịch acetic acid 1% trong cloroform đến vạch. Ta được dung dịch chuẩn với nồng
độ 2 µg/ml.
+ Dùng micropipet hút 400 µl dung dịch chuẩn cho vào bình định mức 10ml và thêm
dung dịch acetic acid 1% trong cloroform đến vạch. Ta được dung dịch chuẩn với nồng
độ 4 µg/ml.
+ Dùng micropipet hút 600 µl dung dịch chuẩn cho vào bình định mức 10ml và thêm
dung dịch acetic acid 1% trong cloroform đến vạch. Ta được dung dịch chuẩn với nồng

độ 6 µg/ml.
Ta tiến hành đo bước sóng phát xạ, bước sóng kích thích và lập đường chuẩn với các
nồng độ đó.
 Lần 2:
Pha dãy chuẩn với các nồng độ 0.05, 0.1, 0.2, 0.4, 0.8
Pha dung dịch 1% v/v acetic acid trong dung môi cloroform trong bình định mức 100ml:
dùng pipet lấy 1ml dung dịch acetic acid cho vào bình định mức và thêm cloroform đến
vạch. Lắc đều dung dịch và để trong bọc đen tránh ánh sáng
Cân 5mg Acetysalicylic acid tinh khiết cho vào bình định mức 50ml và thêm dung dịch
acetic 1% v/v trong cloroform đến vạch và lắc đều dung dịch. Nồng độ dung dịch chuẩn
lúc này là 100 mg/l. Từ dung dịch chuẩn này tiếp tục pha loãng thêm 10 lần trong bình
định mức 10ml tức lấy 1ml dung dịch chuẩn và thêm dung môi đến vạch bình định mức
10ml.
GVHD: Nguyễn Thiện Thảo Trang 13
Báo Cáo Thực Tập Quang Phổ 1 Nhóm 1
Lúc này ta được dung dịch chuẩn với nồng độ 10 mg/l. Tiếp tục pha loãng thêm 10 lần để
được dung dịch chuẩn nồng độ 1 mg/l: lấy 1ml của dung dịch chuẩn nồng độ 10 mg/l cho
vào bình định mức 10ml và thêm dung môi đến vạch.
Từ dung dịch chuẩn 1 mg/l ta lần lượt pha thành dãy chuẩn 0.05, 0.1, 0.2, 0.4, 0.8
+ Dùng micropipet hút 50 µl dung dịch chuẩn cho vào bình định mức 10ml và thêm dung
dịch acetic acid 1% v/v trong cloroform đến vạch. Ta được dung dịch chuẩn với nồng độ
0.05 µg/ml.
+ Dùng micropipet hút 100 µl dung dịch chuẩn cho vào bình định mức 10ml và thêm
dung dịch acetic acid 1% v/v trong cloroform đến vạch. Ta được dung dịch chuẩn với
nồng độ 0.1 µg/ml.
+ Dùng micropipet hút 200 µl dung dịch chuẩn cho vào bình định mức 10ml và thêm
dung dịch acetic acid 1% v/v trong cloroform đến vạch. Ta được dung dịch chuẩn với
nồng độ 0.2 µg/ml.
+ Dùng micropipet hút 400 µl dung dịch chuẩn cho vào bình định mức 10ml và thêm
dung dịch acetic acid 1% trong cloroform đến vạch. Ta được dung dịch chuẩn với nồng

độ 0.4 µg/ml.
+ Dùng micropipet hút 800 µl dung dịch chuẩn cho vào bình định mức 10ml và thêm
dung dịch acetic acid 1% trong cloroform đến vạch. Ta được dung dịch chuẩn với nồng
độ 0.8 µg/ml.
Tất cả dãy chuẩn sau khi pha xong đều phải để trong tối tránh ánh sáng.
Từ dãy chuẩn đó tiến hành dò bước sóng ở chế độ spectrum và lập đường chuẩn ở chế độ
quantitative của máy RF
2.2.3. Điều chế mẫu
Nghiền nát 1 viên thuốc aspirin sau đó hòa tan vào dung dịch acetic acid 1% trong
chloroform, định mức đến vạch trong bình 100ml. Đánh siêu âm và lọc bỏ phần không tan
sau đó pha loãng 100 lần bằng cách lấy 0.1ml định mức trong bình 10ml bằng dung dịch
acetic acid 1% trong chloroform. Dung dịch sau khi pha loãng sẽ được pha loãng thêm
GVHD: Nguyễn Thiện Thảo Trang 14
Báo Cáo Thực Tập Quang Phổ 1 Nhóm 1
1000 lần bằng cách lấy 0.05ml dung dịch đã được pha loãng định mức trong bình 50ml
bằng dung dịch acetic acid 1% trong chloroform. Dung dịch sau khi pha loãng sẽ được so
sánh cường độ huỳnh quang với chuẩn huỳnh quang của dung dịch acetylsalisilic acid
tinh khiết. Từ đó có thể xác định được nồng độ của dung dịch đem đo để xác định hàm
lượng acetylsalisilic acid trong viên thuốc aspirine ban đầu.
* 2CB#D&3
2.3.1Kết quả khảo sát với dãy chuẩn 0.5 : 1: 2: 4: 6 (ppm)
- Kết quả khảo sát bước sóng kích thích và phát xạ của dung môi
 Bước sóng kích thích: EX
Wavelenght (nm) Data
297
360
447
599
12.462
2.442

22.639
6.304
 Bước sóng phát xạ: EM
Wavelenght (nm) Data
598
510
494
727
17.125
3.281
3.3
1.704
- Kết quả khảo sát bước sóng kích thích và phát xạ của dung dịch chuẩn
GVHD: Nguyễn Thiện Thảo Trang 15
Báo Cáo Thực Tập Quang Phổ 1 Nhóm 1
 Bước sóng kích thích: EX
Wavelenght (nm) Data
257
297
448
602
7.987
9.571
18.543
3.910
 Bước sóng phát xạ: EM
Wavelenght (nm) Data
298
449
604

746
46.596
536.637
7.763
1.673
Do bước sóng kích thích và phát xạ của dung môi và dung dịch chuẩn gần bằng nhau
nên chúng tôi chọn bước sóng tối ưu là EX: 289 nm ; EM: 341 nm.
- Kết quả đường chuẩn
Nồng độ (ppm) FI
0.5
1
2
4
485.24
632.31
865.8
1015.3
GVHD: Nguyễn Thiện Thảo Trang 16
Báo Cáo Thực Tập Quang Phổ 1 Nhóm 1
6 1015.3
2.3.2Kết quả khảo sát với dãy chuẩn 0.05: 0.1: 0.2: 0.4: 0.8 ppm
- Kết quả khảo sát bước sóng kích thích và phát xạ của dung môi
 Bước sóng kích thích: EX
Wavelenght (nm) Data
448
297
598
258
21.7
12.693

6.572
5.158
 Bước sóng phát xạ: EM
GVHD: Nguyễn Thiện Thảo Trang 17
Wavelenght (nm) Data
298
372
449
599
104.446
11.789
716.675
18.792
Báo Cáo Thực Tập Quang Phổ 1 Nhóm 1
- Kết quả khảo sát bước sóng kích thích và phát xạ của dung dịch chuẩn
 Bước sóng kích thích: EX
 Bước sóng phát xạ: EM
Tương tự, do bước sóng kích thích và phát xạ của dung môi và dung dịch chuẩn gần
bằng nhau nên chúng tôi chọn bước sóng tối ưu là EX: 289 nm ; EM: 341 nm.
- Kết quả đường chuẩn
Nồng độ (ppm) FI
0.05
0.1
0.2
0.4
0.6
156.24
243.2
452.6
615.7

534.31
GVHD: Nguyễn Thiện Thảo Trang 18
Wavelenght (nm) Data
296
448
598
895
12.686
20.73
6.662
13.910
Wavelenght (nm) Data
299
432
449
599
98.649
5.115
594.746
17.721
Báo Cáo Thực Tập Quang Phổ 1 Nhóm 1
Vì cả hai đường chuẩn không đạt kết quả nên không tiến hành đo mẫu được nên
không có kết quả khảo sát mẫu do đó không xác định được hàm lượng acetyl salisilic
trong aspirin.
* E$345&6(
Không lập được đường chuẩn do:
- Trong ngày đầu, chỉ số S/N của máy rất thấp hơn so với 300 nên không thể đo được.
- Dò bước sóng khích thích, phát xạ chưa tốt nên phải chọn bước sóng theo lý thuyết để
lập đường chuẩn.
- Do khoảng cường độ huỳnh quang FI là từ -100 – 1000 nên khi pha nồng độ cao, FI

vượt giới hạn cho phép vì thế không xây dựng được đường chuẩn.
- Dung môi dể bị phân hủy ngoài ánh sáng, điều kiện thí nghiệm chưa đảm bảo.
27F
9
GVHD: Nguyễn Thiện Thảo Trang 19
Báo Cáo Thực Tập Quang Phổ 1 Nhóm 1
2 !"!#$!%&'$&()
3.1.1Phương pháp phổ hấp thu nguyên tử
Phương pháp AAS được viết tắt từ phương pháp phổ hấp thu nguyên tử (Atomic
Absorption Spectrophotometric). Các nguyên tử ở trạng thái bình thường thì chúng không
hấp thu hay bức xạ năng lượng nhưng khi chúng ở trạng thái tự do dưới dạng những đám
hơi nguyên tử thì chúng hấp thu và bức xạ năng lượng. Mỗi nguyên tử chỉ hấp thu những
bức xạ nhất định tương ứng với những bức xạ mà chúng có thể phát ra trong quá trình
phát xạ của chúng. Khi nguyên tử nhận năng lượng chúng chuyển lên mức năng lượng
cao hơn gọi là trạng thái kích thích. Quá trình đó gọi là quá trình hấp thu năng lượng của
nguyên tử tự do ở trạng thái hơi và tạo ra phổ của nguyên tử đó. Phổ sinh ra trong quá
trình này gọi là phổ hấp thu nguyên tử.
 Nguyên tắc làm việc của máy AAS
Hệ thống nguyên tử hóa mẫu chuyển dung dịch mẫu phân tích thành thể các hạt nhỏ như
sương mù trộn đều với khí mang và khí cháy (khí acetylene và không khí). Quá trình này
được gọi là quá trình aerosol hóa hay nebulize hóa. Sau đó hỗn hợp aerosol cùng hỗn hợp
khí đốt vào đèn để nguyên tử hóa. Khi đèn làm việc, catot được nung đỏ, giữa catot và
anot xảy ra sự phóng điện liên tục. Do sự phóng điện đó mà một số phân tử khí bị ion hóa.
Các ion vừa được sinh ra sẽ tấn công vào catot làm bề mặt catot nóng đỏ và một số
nguyên tử kim loại trên bề mặt catot bị hóa hơi và nó trở thành những nguyên tử kim loại
tự do. Khi đó dưới tác dụng của nhiệt độ trong đèn HCl đang được đốt nóng đỏ, các
nguyên tử kim loại này bị kích thích và phát ra phổ phát xạ của nó. Đó chính là phổ vạch
của chính kim loại làm catot rỗng. Nhưng vì trong điều kiện làm việc đặc biệt của môi
trường khí trơ có áp suất thấp, nên phổ phát xạ đó chỉ bao gồm các vạch nhạy của kim
loại đó.

3.1.2Ứng dụng của máy AAS
Dùng để xác định hàm lượng của các kim loại có trong các mẫu, có thể xác định lần lượt
từng kim loại hoặc hỗn hợp nhiều kim loại. Tùy vào mỗi loại đèn mà ta có thể xác định
được kim loại đó. Trong bài thực hành nay ta dùng máy AAS để xác định hàm lượng của
Fe và Pb.
GVHD: Nguyễn Thiện Thảo Trang 20
Báo Cáo Thực Tập Quang Phổ 1 Nhóm 1
3.1.3Tác hại của Fe và Pb
- Tác hại của chì
Trong sản xuất công nghiệp thì Pb có vai trò quan trọng, tuy nhiên đây là nguyên tố kim
loại có tính độc hại cao đối với cơ thể người và sinh vật. Việc nhiễm độc Pb có thể là cấp
tính hoặc tích lũy nhiều năm qua chuỗi thức ăn của hệ sinh thái. Không khí, nước và thực
phẩm bị ô nhiễm Pb đều rất nguy hiểm cho mọi người, nhất là trẻ em đang phát triển và
động vật. Pb làm sự phát triển của bộ não trẻ em bị ảnh hưởng, Pb ức chế mọi hoạt động
của các enzym, không chỉ ở não mà còn ở các bộ phận tạo máu, nó là tác nhân phá huỷ
hồng cầu.
Khi hàm lượng chì trong máu khoảng 0,3 ppm thì nó ngăn cản quá trình sử dụng oxi để
oxi hoá glucoza tạo ra năng lượng cho quá trình sống, do đó làm cho cơ thể mệt mỏi. ở
nồng độ cao hơn (>0,8 ppm) có thể gây nên thiếu máu do thiếu hemoglobin. Hàm lượng
chì trong máu nằm trong khoảng (>0,5 – 0,8 ppm) gây ra sự rối loạn chức năng của thận
và phá huỷ não. Xương là nơi tàng trữ tích tụ chì trong cơ thể, ở đó chì tương tác với
photphat trong xương rồi truyền vào các mô mềm của cơ thể và thể hiện độc tính của nó.
Vì thế tốt nhất là tránh những nơi có Pb ở bất kỳ dạng nào, đồng thời trong dinh dưỡng
chú ý dùng các loại thực phẩm có hàm lượng Pb dưới quy định cho phép, như có đủ Ca và
Mg để hạn chế tác động của Pb. Vì dù chúng ta không muốn thì cũng luôn có một lượng
Pb rất nhỏ nhất định vẫn thâm nhập vào cơ thể của chúng ta qua đường ăn uống và hít
thở. Vì thế nên uống sữa, ăn nhiều rau xanh, các loại thực phẩm và đồ uống giàu vitamin
B1 và vitamin C thì có lợi cho việc chống lại và hạn chế ảnh hưởng của Pb đối với cơ thể.
- Tác hại của Fe
Việc hấp thụ quá nhiều sắt gây ngộ độc, vì các sắt II dư thừa sẽ phản ứng với các perôxít

trong cơ thể để sản xuất ra các gốc tự do. Khi sắt trong số lượng bình thường thì cơ thể có
một cơ chế chống ôxi hóa để có thể kiểm soát quá trình này. Khi dư thừa sắt thì những
lượng dư thừa không thể kiểm soát của các gốc tự do được sinh ra.
Một lượng gây chết người của sắt đối với trẻ 2 tuổi là 3g sắt. Một gam có thể sinh ra sự
ngộ độc nguy hiểm. Danh mục của DRI về mức chấp nhận cao nhất về sắt đối với người
GVHD: Nguyễn Thiện Thảo Trang 21
Báo Cáo Thực Tập Quang Phổ 1 Nhóm 1
lớn là 45 mg/ngày. Đối với trẻ em dưới 14 tuổi mức cao nhất là 40 mg/ngày.Nếu sắt quá
nhiều trong cơ thể (chưa đến mức gây chết người) thì một loạt các hội chứng rối loạn quá
tải sắt có thể phát sinh, chẳng hạn như hemochromatosis.
3.1.4 Mục đích của thí nghiệm
Vì những tác hại trên của Fe và Pb nên bài thực hành này chúng ta xác định hàm lượng Fe
và Pb trong nước để có thể sử dụng nước một cách an tâm nếu hàm lượng chúng nhỏ và
ngược lại hạn chế sử dụng hay tìm cách khắc phục nếu như hàm lượng chúng quá lớn.
2 *$+'()$!%,
3.2.1Hóa chất và dụng cụ
- Máy AAS
- Acid nitric đậm đặc
- Dung dịch sắt chuẩn 100ppm
- Dung dịch chì chuẩn 100ppm
- Nước cất
3.2.2Các bước tiến hành
 Lần 1: xác định hàm lượng sắt trong nước
- Pha dung dịch HNO
3
0.5M: lấy 33 ml dung dịch acid HNO
3
(66% - 68%, d=
1.4g/cm
3

) pha trong bình định mức 1000ml (đổ nước vào trước acid)
- Tiến hành tráng rửa dụng cụ bằng dung dịch HNO
3
0.5M để loại bỏ kim loại
còn sót trong bình.
- Từ dung dịch sắt chuẩn 100ppm ta pha thành dãy nồng độ 2, 4, 6, 8, 10 ppm:
lấy lần lượt 1, 2, 3, 4, 5 ml dung dịch sắt chuẩn cho lần lượt vào 5 bình định
mức 50ml và thêm nước cất đến vạch.Ta được dãy chuẩn mà ta cần và tiến
hành lập đường chuẩn, đo mẫu trên máy AAS
 Lần 2: Xác định hàm lượng chì trong nước
- Tiến hành như lần 1 chi thay dung dịch sắt chuẩn 100ppm thành dung dịch chì
100ppm.
- Nồng độ dãy chuẩn vẫn là 2, 4, 6, 8, 10 ppm. Sau khi pha xong dãy chuẩn ta
tiến hành lập đường chuẩn và đo mẫu trên máy.
GVHD: Nguyễn Thiện Thảo Trang 22
Báo Cáo Thực Tập Quang Phổ 1 Nhóm 1
- Do điều kiện máy không ổn định nên nhóm chỉ tiến hành đo dãy chuẩn để lập
đường chuẩn và sau đó chọn một nồng độ bất kỳ trong dãy chuẩn để làm mẫu
và tiến hành đo mẫu.
2 2CB#D&3
3.3.1Kết quả phân tích Fe
- Lập đường chuẩn
Chuẩn 1 2 3 4 5
Nồng độ (mg/l) 2 4 6 8 10
Mean Abs 0.1744 0.3084 0.4092 0.5049 0.6038
%Prec 0.7 0.6 0.6 0.6 0.8
Thu được đường chuẩn sau:
R
2
= 0.9926

- Đo mẫu:
Quét lặp lại 3 lần, kết quả như sau:
Lần 1 Lần 2 Lần 3
GVHD: Nguyễn Thiện Thảo Trang 23
Báo Cáo Thực Tập Quang Phổ 1 Nhóm 1
Mean Abs 0.4165 0.4303 0.4212
Conc mg/l 6.411 6.646 6.491
%Prec 0.6 0.7 0.8
3.3.2Kết quả phân tích Pb
- Lập đường chuẩn: chạy các dung dịch chuẩn đã chuẩn bị ta được kết quả như sau:
Chuẩn 1 2 3 4 5
Nồng độ (mg/l) 2 4 6 8 10
Mean Abs 0.0891 0.1695 0.2399 0.2969 0.3472
%Prec 1.0 1.0 0.6 0.5 0.7
Thu được đường chuẩn sau:
r
2
= 0.9937
- Đo mẫu
Quét lặp lại 3 lần, kết quả như sau:
Lần 1 Lần 2 Lần 3
Mean Abs 0.2355 0.2402 0.2379
GVHD: Nguyễn Thiện Thảo Trang 24
Báo Cáo Thực Tập Quang Phổ 1 Nhóm 1
Conc mg/l 6.30 6.44 6.37
%Prec 0.5 0.7 0.9
2 E$345&G(
Ti sao khi chy nhiều lần cùng một dung dịch chu'n thì kết quả li khc nhau?
Tại vì máy AAS có ưu điểm là có độ nhạy rất cao do đó kết quả phân tích dễ bị ảnh
hưởng bởi bụi bẩn, mà điều kiện trong phòng thí nghiệm không đáp ứng được vấn đề này.

Ngoài ra, mỗi lần chạy chuẩn áp suất của hỗn hợp khí thay đổi do đó ngọn lửa cháy củng
không như nhau vì vậy kết quả mỗi lần đo củng khác nhau tuy cùng một dung dịch chuẩn.
Ng#n lửa của my AAS có mấy phần? Phần nào quan tr#ng nhất?
Ngọn lửa máy AAS có 3 phần: phần ngọn, phần tâm và phần chân
- Phần ngọn (vỏ và đuôi của ngọn lửa): có màu vàng, nhiệt độ thấp, xảy ra nhiều
phản ứng thứ cấp do đó không có lợi cho quá trình phân tích.
- Phần tâm của ngọn lửa: đây là phần quan trọng nhất của ngọn lửa, có nhiệt độ rất
cao, không màu hoặc màu xanh nhạt. trong phần này hỗn hợp khí được đốt cháy tốt nhất
và không có phản ứng thứ cấp. vì thế trong phép đo phổ người ta phải đưa mẫu vào phần
này để nguyên tử hóa nghĩa là nguồn đơn sắc phải chiếu qua phần này.
- Phần chân ngọn lửa: trong phần này hỗn ợp khí được trộn đều và đốt nóng cùng
với các hạt sol khí của mẫu, nhiệt độ khoảng 700-1200
0
C. Dung môi hòa tan mẫu sẽ được
bay hơi trong phần này và mẫu được sấy nóng.
Ti sao dùng HNO
3
làm dung môi mà không dùng cc loi acid khc?
Vì máy AAS chỉ có thể đo được mẫu lỏng mà hầu hết các muối nitrate đều tan do đó
HNO
3
được sử dụng.
GVHD: Nguyễn Thiện Thảo Trang 25