giáo án phương pháp phân tích công cụ

Trường CĐCN Tuy Hòa Phân tích công cụ
MỞ ĐẦU
Hóa học phân tích đóng một vai trò rất quang trọng và có thể nói đóng vai trò sống còn đối
với sự phát triển các môn hóa học khác cũng như các ngành khoa học khác, các lĩnh vực của công
nghệ, sản xuất và đời sống xã hội. Chỉ cần đơn cử một thí dụ: Muốn tổng hợp một chất mới rồi
nghiên cứu các tính chất cũng như những ứng dụng của nó nhất thiết phải sử dụng các phương pháp
thích hợp để xác định thành phần nguyên tố, mức độ tinh khiết, xác định cấu trúc của nó. Chính vì
thế Engel đã từng nói:” Không có phân tích thì không thể có tổng hợp”.
Hoá học phân tích công cụ là môn khoa học về các phương pháp xác định định tính và định
lượng của các chất và hỗn hợp của chúng. Như vậy, hoá phân tích bao gồm các phương pháp phát
hiện, nhận biết củng như các phương phương pháp xác định hàm lượng của các chất trong các mẫu
cần phân tích. Để tiến hành phân tích định tính cũng như phân tích định lượng các chất, đặc biệt khi
phân tích các chất trong các mẫu có thành phần phức tạp, người ta thường phải sử dụng các phương
pháp tách chất một cách thích hợp.
Do có tầm quan trọng như vậy, nên một loạt các chuyên ngành của khoa học phân tích đã ra
đời và ngày càng phát triển mạnh như: Phân tích môi trường, phân tích khoáng liệu, phân tích hợp
kim, kim loại, phân tích lâm sàng, phân tích dược phẩm, phân tích thực phẩm…
Tùy thuộc vào bản chất của các phương pháp phân tích mà người ta chia chúng thành các
nhóm chủ yếu sau:
+ Nhóm các phương pháp hóa học: Nhóm phương pháp hóa học người ta sử dụng chủ yếu các
phản ứng hóa học ( thường gọi là các phản ứng phân tích ) và những dụng cụ thiết bị đơn giản để
phân tích các chất. Các phương pháp hoá học là cơ sở để phát triển các phương pháp phân tích hiện
đại.
+ Nhóm các phương pháp vật lý và hóa lý: Nhóm các phương pháp vật lý và hóa lý người ta
sử dụng các thiết bị máy móc phức tạp để đo hoặc ghi những đại lượng vật lý và hóa lý như cường
độ vạch quang phổ phát xạ nguyên tử, cường độ phân rã phóng xạ hạt nhân nguyên tử, điện thế cân
bằng của các điện cực nhúng vào dung dịch phân tích, cường độ dòng khi điện phân chất phân
tích…
Mặc dù có nhiều cố gắng, nhưng không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong sự đóng góp ý
kiến của các thầy cô đồng nghiệp cũng như lãnh đạo nhà trường, để quyển tài liệu giảng dạy hoàn
thiện tốt hơn, đáp ứng nhu cầu của sinh viên và yêu cầu của nhà trường.

Xin chân thành cảm ơn
GVGD: Lương Công Quang

Trang 1
Trường CĐCN Tuy Hòa Phân tích công cụ
I. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU MÔN HỌC
Trang bị cho sinh viên cơ sở lý thuyết các phương pháp phân tích công cụ. Đa số các phương
pháp thuộc nhóm này là các phương pháp hiện đại nhằm đáp ứng những yêu cầu ngày càng cao của
khoa học, kỹ thuật và đời sống hiện đại. Sự ra đời và phát triển của các phương pháp này là sự kết
hợp những thành tựu của khoa học phân tích. Các phương pháp này có một loạt yêu điểm nổi bật
như phép xác định một cách tự động hoặc bán tự động những lượng nhỏ, cực nhỏ các chất vô cơ
cũng như hữu cơ. Trong nhiều trường hợp các phương pháp công cụ hiện đại cho phép xác định cấu
trúc phân tử phức tạp ( các phức chất các chất hữu cơ).
Tuy vậy, để nắm vững đầy đủ nguyên lí, bản chất và sử dụng thành thạo các phương pháp
này phải nắm vững cơ sở lí thuyết của các loại phản ứng phân tích và phương pháp hóa học phân
tích.
Sinh viên phải nắm vững những kiến thức cơ bản nhất về lý thuyết hoá học phân tích, nắm
được bản chất của phương pháp phân tích vừa phát huy được óc tư duy hóa học và biết cách áp dụng
sáng tạo các quy trình phân tích vào việc giải quyết tốt các yêu cầu thực tiễn và thu được kết qủa tốt
trong nghiên cứu khoa học nhanh chóng hòa nhập với nền hóa học ngày càng phát triển hiện nay.
PHẦN II
PHÂN TÍCH TRẮC QUANG VÀ SẮC KÝ
CHƯƠNG 4: PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ QUANG
A. Khái niệm mở đầu
I. Hai loại phương pháp cơ bản trong phân tích kiểm nghiệm
Có thể chia các phương pháp phân tích kiểm nghiệm thành 2 loại chính: Phương pháp trực tiếp
và phương pháp gián tiếp.
1. Phương pháp trực tiếp
Để định lượng chất X trong mẫu phân tích cho nó tác dụng với thuốc thử R cho ra sản phẩm
P.

Trong phương pháp trực tiếp. Người ta có thể đo trực tiếp khối lượng P rồi từ phương trình
phản ứng tính hàm lượng chất X ( Phương pháp phân tích khối lượng )hoặc ta có thể đo trực tiếp thể
tích của dung dịch thuốc thử R mà phản ứng vừa đủ với chất X và củng từ nồng độ của thuốc thử ta
có thể suy ra được hàm lượng của chất X có trong mẫu gọi là phương pháp chuẩn độ thể tích chỉ
dùng cho việc xác định micro gam của mẫu ( lượng lớn ).
2. Phương pháp gián tiếp
Trong phương pháp gián tiếp phải lập đồ thị chuẩn giữa những hàm lượng đã biết của chất X
với một tính chất hoá lý nào đố của dung dịch phản ứng. Rồi từ đồ thị đó mới xác định ( thường xác
định lượng microgam trong mẫu).
II. Phương pháp so màu
Tính chất hoá lý được sử dụng ở đây là mật độ quang k/h: A của dung dịch màu. Mật độ
quang là thước đo cường độ màu của một dung dịch.
Có 2 trường hợp so màu:
1. Trường hợp 1
Nếu bản thân chất cần xác định đã có màu thì ta đo ngay màu của chất đó, rồi từ đồ thị chuẩn
chúng ta tính hàm lượng chất cần xác định.
2. Trường hợp 2
Nếu chất cần xác định có màu quá nhạt hoặc không màu thì ta thực hiện một phức màu.
Ví dụ: M là ion cần xác định + thuốc thử không màu M
1
R
/
tạo thành MR
/
( phức màu )+ M
1
GVGD: Lương Công Quang

Trang 2
Trường CĐCN Tuy Hòa Phân tích công cụ

Ngoài ra trong phương pháp so màu khi ion cần xác định tương tác với hợp chất có màu làm
phân huỷ các chất màu đó. Căn cứ vào sự giảm mật độ quang. Người ta củng tính được hàm lượng
của chất đó.
VD:
B + M
1
R
/
M
1
B + R
/
BR
/
+ M
1
( coù maøu )
(Khoâng maøu )
(Khoâng maøu )
Trong phương pháp so màu củng tạo ra phức màu độ bền của chất màu chính là độ bền của
phức. Nếu trong hệ phản ứng của chất ta có các phức phụ khác thì độ bền của chất màu phải tính
bằng độ bền điều kiện.
III. Cảm nhận màu sắc
Quan hệ giữa màu dung dịch và kính lọc màu.
Các sóng điện từ thuộc một khoảng bước sóng nhất định trong miền thấy được gây ra những
cảm giác màu khác nhau dội vào mắt những màu này gọi là màu phổ. Ta có thể cảm nhận được 10
màu phổ như sau:
λ
= 400 – 435nm : màu tím
λ

=560- 580nm: Vàng nhạt
λ
= 435– 480nm : chàm
λ
= 580 – 595nm : Vàng
λ
= 480– 490nm : lam
λ
= 595 – 605nm : da cam
λ
= 490– 500nm : Lơ
λ
= 605 – 730nm : Đỏ
λ
= 500– 560nm :Lục
λ
= 730 – 760nm : Tía
Ánh sáng mặt trời bao gồm các tia thấy được và không thấy được, các tia thấy được chứa
đựng cả 10 màu phổ. Mỗi màu có một cường độ khác nhau, nhưng mà tổ hợp các màu này lại thì
cho ta một cảm giác màu trắng.
Nếu bằng cách nào đó ta loại bớt một màu phổ của ánh sáng trắng thì các màu còn lại sẽ tổ
hợp với nhau và gây cho ta một cảm giác màu, màu này gọi là màu bổ sung.
Màu phổ + màu bổ sung
→
Màu trắng
VD: Nếu lấy bớt tia màu chàm
λ
= 435– 480nm thì màu vàng là màu bổ sung của màu
chàm.
+ Đồng hồ màu:

GVGD: Lương Công Quang

Trang 3
Trường CĐCN Tuy Hòa Phân tích cơng cụ
760nm
435
480
490
500
560
580
595
605
730
400nm
Lục
Vàng chanh
Vàng
Lam
Tím
Da cam
Chàm
Lơ
Tía
Đỏ
Ánh sáng trắng
Trong đồng hồ màu các màu nằm đối diện với nhau thì bổ sung cho nhau, khi ánh sáng trắng
rội vào dung dịch màu thì dung dịch sẽ hấp thụ một màu phổ nào đó và ta nhìn thấy màu bổ sung
của màu phổ đó. Như vậy màu quan sát thấy của dung dịch chính là màu bổ sung của màu phổ đã bị
dung dịch hấp thụ.

Trong các máy so màu, thì màu quan sát thấy của kính lọc chính là màu phổ. Vì cảm giác màu
mang tính chủ quang của con người nên có thể sai lệch nhỏ.
IV. Phân loại các máy so màu
Bất kỳ dung dịch nào củng có khả năng hấp thụ chọ lọc những tia sáng thuồc một khoảng
bước sóng nào đó. Nếu khoảng này nằm ở trong miền thấy được thì dung dịch trở nên có màu, nếu
khơng nằm trong miền thấy được ( nằm ngồi ) thì dung dịch trở nên khơng màu.
Vì vậy, khái niệm màu cần phải được mở rộng. Màu trong miền bước sóng thấy được và
Màu trong miền bước sóng khơng thấy được.
Ngày nay các máy so màu được trang bị các tế bào quan điện thay cho sự quan sát màu trực
tuếp bằng mắt. Tế bào quan điện nhạy cảm với những tia khơng thấy được. Cho nên các máy so màu
quan điện cho phép đo mật độ quang A.
Trong vùng phổ quang học trải rọng trừ tử ngoại cho đến thấy được và cho đến hồng ngoại.
Tên khoa học của các máy so màu quang điện được gọi là quang kế ( Potometer ). Các loại máy so
màu được chia ra các loại chính như sau:
+ Quang kế tử ngoại và thấy được: Những máy này đo A trong miền tử ngoại và thấy được
có trang bị lăng kính hặc máy cách tử để tạo ra tia đơn sắc.
+ Sắc kế quang điện: Máy này dùng đo A trong miền thấy được và kế cận. Nó có trang bị các
kính lọc màu để tạo tia đơn sắc.
Trong các phòng thí nghiệm 2 loại máy trên được sử dụng chủ yếu là để định lượng các chất.
+ Quang kế hồng ngoại: Máy này chỉ đo A trong vùng hồng ngoại. Nó dùng để phân tích cấu
trúc. Ví dụ xác định các nhóm chức hữu cơ trong phân tử.
V. Khái niệm về phổ phát xạ và phổ hấp thụ
GVGD: Lương Cơng Quang

Trang 4
Trường CĐCN Tuy Hòa Phân tích cơng cụ



I

Khe vào
Thấu kính
chuẩn trực
lăng kính
Thấu kính
buồn ảnh
Khe ra
Cuvet
I
0
Các tia đơn sắc bị tách ra khi qua lăng kính.
Các nguồn sáng: nh sáng mặt trời, bóng đèn
⇒
Nguồn bức xạ điện từ đa sắc
Khi cho chùm tia sáng đa sắc vào lăng kính thì những tia đơn sắc khác nhau theo những hướng
khác nhau và tia có bước sóng càng ngắn thì bị lệch càng nhiều. Nhũng tia có cùng bước sóng sau
khi qua khổi lăng kính thì sẽ song song với nhau. Bằng cách nquay lăng kính một góc khơng lớn
thường quay trong khoảng
±
5
0
so với đường trung bình song song với đáy của lăng kính bằng cách
quay lăng kính ta có thể đo được lần lược cường độ I
λ
của từng tia đơn sắc. Vẽ đồ thị I
λ
= f(
λ
). Ta
gọi là phổ phát xạ. Trên đương đi của tia sáng đi ra. Nếu ta đặc một cuvet đựng dung dịch màu chắn

ngang dòng sáng đơn sắc ở khe ra. Rồi đo I
λ
thì lúc này đồ thị I
λ
= f(
λ
) gọi là phổ hấp phụ của
dung dịch màu.
B. Đinh luật cơ bản về hấp thụ quang
I. Định luật 1 ( Định luật Bongueor- lambert)
Nếu chiếu một chùm tia đơn sắc và song song có cường độ là I
0
erg/cm.s. Rội vào một dung
dịch màu đồng nhất có nồng độ là C(mol/lit), đựng trong một cuvet trong suốt có chiều dày l(cm).
Dòng sáng I
0
sẽ bị dung dịch hấp thụ và lượng còn lại là I sẽ ló ra ngồi.
I
0
I
I
a
l(cm)
I
0
= Ia + I
- Định luật hấp thụ quang: “ Những lớp chất có chiều dày đồng nhất trong những điều kiện thí
nghiệm như nhau ln ln hấp thụ một tỉ lệ như nhau lượng ánh sáng rọi vào no”.
Nếu chia cuvet ra thành những phần dl thì độ giảm cường độ là
dI = -

α
Idl (1)
Trong đó
α
là hệ số tỉ lệ phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng tới và bản chất của dung
dịch màu, còn dấu trừ giảm cường độ ánh sáng. Từ phương trình (1)
dl
I
dI
α
−=⇒
lấy tích phân 2 vế.
∫ ∫
=⇒−=
I
I
l
l
I
I
dl
I
dI
0
0
0
ln
αα

α

=⇔
I
I
0
lg303,2


K
I
I
==⇒
303,2
lg
0
α
KA
I
I
==
0
lg
trong đó A là mật độ quang
GVGD: Lương Cơng Quang

Trang 5
I
λ
Trường CĐCN Tuy Hòa Phân tích công cụ
K
I

I
−
=⇒ 10
0

K
II
−
=⇒ 10.
0
Người ta thấy tỉ số
I
I
0
không phụ thuộc vào cường độ của dòng sáng đi vào mà chỉ phụ
thuộc K và

.
Khi l là một hằng số thì tỉ số này chỉ còn phụ thuộc vào K do đó K là đại lượng đặc trưng
cho khả năng hấp thụ ánh sáng.
II. Định luật 2 (Lamber – Bia)
Khi chiếu một chùm sáng đơn sắc có cường độ là I
0
vào một cốc đựng dung dịch đồng nhất
nào đó thì một phần ánh sáng bị phản xạ trở lại (Ipx), một phần bị các phần tử có màu trong dung
dịch bị hấp thụ ( Iht) các phần tử này hấp thụ ánh sáng mạnh hơn dung môi rất nhiều và một phần
truyền ra ngoài dung dich ( It ).
I
0
I

0
Ipx
0
0
0
I
t
I
t
I
ht
I
ht
Cuvec
Theo định luật bảo toàn năng lượng ta có: I
0
= Ipx + I
ht
+ I
t

Trong phân tích đo màu dung môi thường là nước, cốc đượng dung dịch là thuỷ tính trong
suốt nên Ipx nhỏ so với I
ht
và I
t
mặc khác trong các lược đo ta thường dùng một cốc đựng có dung
dịch nên Ipx có cường độ không đổi trong các lần đo. Vì vậy có thể bỏ qua Ipx mà không mắc sai số
lớn.
I

0
= I
ht
+ I
t
I
0
và I
t
được tính bằng cách đo trực tiếp
I
ht
xác định được bằng cách tính hiệu số I
0
- It
Trị số I
ht
chủ yếu phụ thuộc vào số phân tử hay ion có màu ở trong dung dịch. Phụ thuộc vào
nồng độ C và bề dày

của dung dịch mà chùm sáng đi qua. Hai dung dịch của hai chất khát nhau
có số phân tử hay ion như nhau nhưng có I
ht
khác nhau cho nên I
ht
không những phụ thuộc vào nồng
độ, bề dày của dung dịch mà nó còn phụ thuộc vào bản chất của chất hấp thụ nữa. Sự phụ thuộc này
được biểu diễn bằng công thức như sau:
C
I

I
t

ε
=
0
lg
.
Định luật Bia đã bổ sung cho định luật 1 là K=
ε
C còn It chính là I
Đại lượng
I
I
0
lg
đặc trưng cho mức độ giảm cường độ áng sáng khi ánh sáng đi qua dung dịch
và được gọi là độ tắt hay mật độ quang. Khí hiệu A của dung dịch.
ε
là một hằng số phụ thuộc vào bản chất của chất của chất hấp thụ ánh sáng và độ dài sóng
của áng sáng. Nếu nồng độ C tính bằng mol/lít thì
ε
là hệ số tắt phân tử.
ε
là đại lượng đặc trưng
rất quan trọng của hợp chất màu. Dựa vào
ε
ta có thể đánh giá vào độ nhạy của phản ứng.
Công thức tính:
Là công thức biểu diễn định luật Lamber – Bia có thể phát biểu như sau:

Mật độ quang của dung dịch tỉ lệ với tích số nồng độ chất hấp thụ ánh sáng và bề dày của lớp dung
dịch đó.
GVGD: Lương Công Quang

Trang 6
A =
C.
ε
Trường CĐCN Tuy Hòa Phân tích công cụ
A =
C
I
I
.lg
0

ε
=
do đó It = I
0
.
C
ε
−
10
III. Điều kiện áp dụng định luật Lamber – Bia
Phương trình biểu duễn định luật Lamber Bia là: A =
C
××


ε
Khi đo một chất bằng một cuvet và ở một độ dài sóng nhất định thì
ε
và

là một hằng số.
Khi đó A là một hằng số bật nhất đối với C tức là biểu diễn sự liên hệ giữa A và C là một đường
thẳng tuyến tính.
C
A
2
1
3
Trường hợp này ta tính được nồng độ của dung dịch khảo sát một cách dễ dàng.
A
x
A
C
x
C
C
x
= A
x
x
C
=
A
Ax và A là mật độ quang của dung dịch nghiên cứu và dung dịch chuẩn.
Cx và C là nồng độ của dung dịch nghiên cứu và tiêu chuẩn.

Nhưng có những trường hợp sự biểu diễn sự liên hệ giữa A và C không phải là một đường
thẳng mà là các đường cong 2 và 3 khi đó ta nối rằng sự hấp thụ ánh sáng của dung dịch không tuân
theo định luật Lamber – Bia.
Nguyên nhân gây ra sự không tuân theo định luật là:
+ Ánh sáng chiếu qua dung dịch không phải là ánh sáng đơn sắc.
+ Do tương tác giữa các hợp phần trong dung dịch.
+ Do các yếu tố vật lý tác động vào dung dịch.
+ Do yếu tố khách quan và chủ quan của người phân tích.
1.Trong phân tích trắc quan để tạo những tia đơn sắc ( những tia sáng có một bước sóng nhất
định ). Người ta thường dùng các kính lọc quang, lăng kính, hay màng cách tử. Nhưng các tia sáng
tạo được không bao giờ đơn sắc tuyệt đối được, nên định luật lamber – Bia chỉ đúng trong một giới
hạn nào đó mà thôi.
Nếu ta chiếu vào dung dịch không phải là chùm đơn sắc mà là đa sắc. Ta giả sử chùm đa sắc
gồm 4 tia đơn sắc là: I
01
, I
02
,I
03
và I
04
vì các tia này có bước sóng khác nhau nên khi đi qua dung
dịch. Chúng bị các phần tử hấp thụ ánh sáng trong dung dịch hấp thụ với mức độ khác nhau là: It
1,
It
2
, It
3
và It
4

. Thì mật độ quang của dung dịch. A =
4321
04030201
lg
tttt
IIII
IIII
+++
+++
Nếu dung dịch hấp thụ I
02
còn các tia kia hấp thụ rất ít hoặc không hấp thụ thì nếu tăng nồng
độ C hoặc

thì It
2
sẽ giảm đi rất nhiều nhưng It
1,
It
3
và It
4
thì giảm không đáng kể hoặc không giảm.
Khi tăng C hoặc

tới lúc It
2
= 0 nghĩa là dung dịch hấp thụ hoàn toàn I
02
thì mật độ quang của dung

dịch như sau.
GVGD: Lương Công Quang

Trang 7
Trường CĐCN Tuy Hòa Phân tích công cụ
A =
431
04030201
lg
ttt
III
IIII
++
+++
Tới lúc này ta tăng C hoặc

thì A không tăng hoặc tăng rất ít nghĩa là đường A- f(C) không tiến
tính nữa mà là đường cong như hình vẽ.
Một nguyên nhân quang trọng nữa làm cho sự hấp thụ áng sáng của dung dịch không tuân
theo định luật Lamber- Bia là sự tương tác giữa các hợp phần có trong dung dịch dẫn tới sự thay đổi
trạng thái mất màu. Các tương tác đó có thể là do sự có mặt của các chất điện li lạ làm ảnh hưởng tới
sự phân cực của các phần tử hấp thụ ánh sáng. Có thể là do sự trùng hợp hay giải trùng hợp của các
phân tử thuốc thử. Do sự phân ly của các phức màu, do việc dùng dư thuốc thử, do ảnh hưởng nồng
độ Ion H
+
…
Ví dụ: Xét trường hợp axit picric ( C
6
H
2

(NO
2
)
3
OH ) ký hiệu: HA khi hòa tan axit có cân
bằng như sau:
HA
0
HA
H
+
+ A
-
( Khoâng maøu )
( maøu vaøng)
( maøu vaøng)
(1)
K =
H
+
A
-
HA
0
Vaø
+ Từ phương trình trên ta thấy rằng khi pha loãng dung dịch axit picric các phân tử HA
0
không màu sẽ giảm xuống và anion A
-
màu vàng sẽ tăng lên.

Ta biết rằng nếu dung dịch hấp thụ ánh sáng tuân theo định luật lamber-Bia thì nếu nồng độ
của phân tử hay ion của chất hấp thụ ánh sáng giảm đi n lần nhưng bề dày của lớp dung dịch tăng
lên n lần thì mật độ quang của dung dịch không thay đổi. Đối với dung dịch axit picric. Nếu ta pha
loãng dung dịch đi 2 lần thì cân bằng (1) bị phá vỡ khi đó nồng độ Anion A
-
giảm chưa tới 2 lần.
Cho nên nếu tăng bề dày của dung dịch sau khi pha loãng lên 2 lần thì mật độ quang của dung dịch
đo được A
2
sẽ lớn hơn mật độ quang của dung dịch khi chưa pha loãng 2 lần và chưa tăng bề dày lên
2 lần A
1
. A
2
> A
1
.
Trong nhiều trường hợp khi nồng độ thay đổi thì cân bằng giữa các dạng có màu khác nhau
của chất tan củng bị phân huỷ.
Ví dụ: Các dung dịch giữa ion X và thuốc thử R tạo thành phức màu
X + R
→
XR
K
cb
X
R
XR
=
Khi pha loãng thì phức màu XR phải phân ly. Do đó khi pha loãng dung dịch n lần thì cường

độ màu giảm đi một số lần ( > n ). Do đó định luật Lamber – Bia trong trường hợp này không đúng
nữa và dĩ nhiên càng pha loãng ( n càng lớn ) thì sự sai lệch với định luật càng nhiều. Tuy vậy ta có
thể làm giảm bớt sự phân ly của phức XR tới mức mà sự sai lệch với định luật lamber – Bia gần như
không đáng kể bằng cách ta dùng tnuốc thử R. Muốn thế khi pha loãng ta không dùng nước cất mà
dùng thuốc thử để đảm bảo nồng độ của thuốc thử khi pha loãng.
Sự phân ly của phức phụ thuộc rất nhiều vào trị số Kcb. Khi Kcb càng nhỏ thì phức phân ly
càng ít và sự sai lệch định luật lamber – Bia càng nhỏ khi pha loãng dung dịch. Đương nhiên khi
phức bền vững thí việc dùng dư nhiều thuốc thử là không cần thiết mà chỉ cần dùng dư một ít là đủ.
Khi dùng dư thuốc thử thì phải đảm bảo dung dịch nghiên cứu và dung dịch tiêu chuẩn có
lượng dư như nhau thì kết quả mới tốt. Tuy vậy việc dùng dư thuốc thử không phải luôn luôn cho
GVGD: Lương Công Quang

Trang 8
Trường CĐCN Tuy Hòa Phân tích cơng cụ
kết quả tốt. Đặc biệt là khi thuốc thử có màu thì việc dùng dư thuốc thử sẽ làm cho dung dịch có
màu phụ, làm cho kết qủa đo lường sẽ sai đi. Nhất là khi ion cần xác định có khả năng tạo thành
phức nhiều bậc có màu khác nhau.
Trong một số trường hợp cần phải kể tới ảnh hưởng của pH. Vì phần lớn các thuốc thử dùng
trong đo màu là các axit yếu (HR) cho nên pH của dung dịch thay đổi sẽ làm thay đổi nồng độ của
ion phối tử R
-
. Do đó có thể làm thay đổi thành phần của phức màu.
Ví dụ: Khi xác định Fe
3+
bằng thuốc thử axit Salisilit (H
2
SSal) tuỳ theo pH của dung dịch mà
phức có thành phần khác nhau.
pH = 1,8 – 2,6 . Phức có thành phần là FeSSal
+

màu tím
pH = 4 – 8 . Phức có thành phàn là {Fe(SSal)
2
]
-
má đỏ
pH = 8– 11 . Phức có thành phàn là {Fe(SSal)
3
]
3-
màu vàng
Độ hấp thụ của thành phần này hồn tồn khác nhau.
Ngồi ra khi thay đổi pH của dung dịch có thể dẫn tới việc làm tăng hoặc giảm mật độ quang
của dung dịch, do sự tạo thành hay phá hủy phức màu hoặc ion trung tâm của phức bị thủy phân…
Ví dụ: Khi axit hóa dung dịch, phức [ Cu(NH
3
)
4
]
2+
sẽ bị phân hủy theo phương trình:
Cu(NH
3
)
4
2+
+ 4H
+
Cu
2+

+ 4NH
4
+
Màu xanh thẩm
Màu xanh nhạt
Khi tăng pH của dung dịch thì phức Fe(SCN)
3
màu đỏ máu sẽ bị phá hủy do ion Fe
3+
tạo
thành Fe(OH)
3
.
Kết luận: Những yếu tố trên chính là làm cho sự hấp thụ ánh sáng của dung dịch khơng tn
theo định luật Lamber – Bia.
Để hạn chế những ảnh hưởng trên khi phân tích bằng đo màu ta cần phải:
Chọn những tia đơn sắc thích hợp.
Chọn thuốc thử và xác định lượng thuốc thử, độ pH của dung dịch và dung mơi thích hợp để
hạn chế các yếu tố gây ảnh hưởng.
Để hiệu chỉnh bớt các sai số thì dung dịch ngun cứu và dung dịch tiêu chuẩn cần tiến hành
chuẩn bị trong các điều kiện hồn tồn như nhau.
Đối với các phức màu kém bền thì cần chú ý tới sự pha lỗng dung dịch.
Ngồi các ngun nhân cơ bản về tương tác hố học, một số ngun nhân khác cũng gây tác
dụng rất lớn đối với sự tn theo định luật Lamber – beer.
+ Máy dùng để đo chưa mtạo được những tia đơn sắc thuần khiết. Độ chính xác của máy kém,
tế bào quan điện và điện kế kém nhạy và do các yếu tố chủ quan của người tiến hành thí nghiệm như
tác phong, tính cẩn thận, độ chính xác và độ tinh của mắt…
+ Ảnh hưởng của thời gian, sự tạo thành và phân huỷ của nhiều phức phụ thuộc rất nhiều vào
thời gian, cho nên khi đo ta cần phải xác định thời gian nào thì phức được tạo thành hồn tồn và ổn
định thì ta phải tiến hành đo trong thời gian đó.

+ Nhiệt độ có ảnh hưởng đên sự tạo thành và phân huỷ phức. Do vậy khi đo ta phải giữ ở
nhiệt độ khơng đổi, trong đa số các trường hợp, sự thay đổi mật độ quang theo nhiệt độ, trong một
giới hạn nhỏ là khơng đáng kể. Vì thế khi đo ta cần giữ nhiệt độ trong khoảng thời gian t =
±
1
0
C
÷
±
3
0
C là được.
+ Ngồi ra thứ tự thêm thuốc thử và nồng độ của thuốc thử đem dùng cũng có ảnh hưởng
nhiều tạo phức.
GVGD: Lương Cơng Quang

Trang 9
Trường CĐCN Tuy Hòa Phân tích công cụ
IV. Ảnh hưởng của ion lạ đến màu của dung dịch và cách loại trừ ảnh hưởng đó
Phương pháp phân tích đo màu thường dùng để xác định một phân tử ( hay ion) trong một đối
tượng phức tạp.
+ Khi phân tích: Sau khi hoà tan mẫu cân, ta được một dung dịch, trong đó ngoài lượng nhỏ
cấu tử cần xác định, còn có một lượng lớn các cấu tử khác, chúng có thể ảnh hưởng tới màu sắc của
dung dịch. Có thể quy ảnh hưởng này về mấy trường hợp sau.
Ion lạ kết hợp với thuốc thử tạo thành các phức màu hoặc hợp chất không màu.
Ion lạ có màu riêng.
Ion lạ là những anion, chúng kết hợp với ion cần xác định, lượng tạo thành hợp chất ít phân ly.
Do đó trong phân tích đo màu cần phải loại bỏ ảnh hưởng của các ion lạ đến màu của dung
dịch. Để loại trừ ảnh hưởng của các ion lạ ta có thể dùng các phương pháp hóa học và vật lý.
Khi ion lạ có khả năng tạo phức với thuốc thử. Ta loại trừ ảnh hưởng của nó bằng các cách sau

đây:
1. Dùng lượng thuốc thử R thích hợp để nó chỉ tác dụng với ion cần xác định X và không còn để tác
dụng với ion lạ M
1
, M
2
…
Ta có: Kcb

của phức XR là:
Kcb =
[ ][ ]
[ ]
XR
RX
Điều kiện để xác định X bằng thuốc thử R bằng phương pháp đo màu là phải chuyển được
99%X thành phức màu XR khi đó.
[ ]
[ ]
100
1
=
XR
X
Do đó: KKb
(XR)
=
[ ]
R
100

1

⇒

[ ]
)(
100
XRKb
KR ≥
(1)
Ảnh hưởng của M chỉ có thể bỏ qua nếu M chỉ có tác dụng với R tạo thành 1%MR khi 99%X
đã tạo thành XR tức là:
[ ]
[ ]
100
1
=
M
MR
⇔
[R]
≤

)(
100
1
MRcb
K
(2)
Khi lượng X gần bằng M. Kết hợp 1 với 2 ta tìm được điều kiện để loại trừ ảnh hưởng của M.

[M] = 100Kcb
(XM)
=
100
1
Kkb
(MR)
(3)
Tức là: Kcb
(MR)
= 10
4
KKb
(XR)
Khi lượng ion lạ M gần bằng ion X, muốn loại trừ ảnh hưởng của M thì Kkb
(MR)
và Kkb
( XR)
khác
nhau nhiều hơn nữa.
VD
1
Xác định Fe
3+
bằng SCN
-
khi có mặc Co
2+
cho biết:
[ ]

3
10.5
2
=
+
FeeùCN
K
,
3
2
)(
=
SCNFe
K
Tỷ số:
3
)(
10.5
3
2
2
=
+
FeeùCN
SCNCo
K
K

≈
10

3
Chưa thoả mãng điều kiện trên. Do đó ta không xác định được Fe
3+
bằng SCN
-
khi có mặt của
Co
2+
.
Nhưng nếu trong dung dịch nguyên cứu và dung dịch tiêu chuẩn có chứa lượng SCN
-
và Co
2+
như nhau thì ta vẫn có thể xác định được Fe
3+
khi có lẫn một lượng nhỏ Co
2+
.
GVGD: Lương Công Quang

Trang 10
Trường CĐCN Tuy Hòa Phân tích công cụ
Từ 3 ta rút ra được nồng độ cân bằng của thuốc thử bằng:
[R] =
)()( MRkbXRCb
KK ×
Với VD trên: [SCN] =
310.5
3
×

1
103.1
−
×≈
Khi [SCN}
1
103.1
−
×≈
thì
%4
103.1
10.5
][][
][
1
3
2
3
2
=
×
==
−
−
−+
+
+
SCN
K

FeSCN
Fe
FeeùCN
Nghĩa là lượng Fe
3+
chưa chuyển thành phức màu chỉ thị cò lại 4% lượng Fe tổng cộng,
nhưng.
23
10.3,1
3
][
])([
][
1
)(
2
2
2
===
−−
+
SCN
K
SCNCo
Co
SCNCo
Nghĩa là trong 23 phần Co
2+
thì chỉ có một phần (0,6%) chuyển thành phức màu xanh
(Co(SCN)

2
) như vậy thực tế nó không ảnh hưởng gì đến việc xác định xác định Fe
3+
. Tuy vậy việc
giữ nồng độ của thuốc thử khi cân bằng, đạt được như vậy không phải là dễ.
Nói chung khi R là anion của axit mạnh thì việc thực hiện cò dễ dàng, nhưng thường R là
anion của axit yếu, nên mới giới hạn nồng độ ion R trong dung dịch bằng cách rút ra từ hằng số
phân ly của axit yếy HR.
Ví dụ 1: Xác định Fe
3+
bằng axit salixylic (H
2
SSal) khi có mặt Cu
2+
?
Cho biết:
17
10.4
−
=
+
FeSSal
K
11
10.4
−
=
CuSSal
K
Nồng độ [SSal

2-
] có lợi cho việc xác định Fe
3+
khi có mặt của Cu
2+
là:
[SSal
2-
] =
1117
10.410.4
−−
×
= 4.10
-14
Nếu dùng H
2
Ssal có nồng độ là 10
-2
M thì pH của dung dịch bằng bao nhiêu để đảm bảo nồng
độ [Ssal
2-
] = 4.10
-14
. Ta có:
[H
+
] =
][
][

.
2
2
2
−
SSal
SSalH
K
SSalH
=
14
2
17
10.4
10
10.4
−
−
−
×
= 10
-2,5
Tức là ở pH = 2,5 thì ta có thể xác định được Fe
3+
bằng axit H
2
SSal mà không bị Cu
2+
gây ảnh
hưởng.

Ngoài cách tính toán trên để lấy lượng thuốc thử R thích hợp sao cho nó chỉ tác dụng với X
mà không tác dụng với M, mà ta còn có thể loại trừ ảnh hưởng của M bằng cách cho thêm vào dung
dịch ion P nào đó mà P có khả năng tạo phức không màu với thuốc thử nhưng với điều kiện là:
KXR << KPR

<< KMR
Ion thứ 3 (P) gọi là ion đệm, lượng ion đệm P cho vào dung dịch phải đủ dư ( [P]
≥
[R}
tổng số
)
để đảm bảo sau khi ion R tác dụng hết với ion X thì nó sẽ tác dụng với ion P mà không còn để tác
dụng với M. Bằng cách này ta có thể xác định được Fe
3+
bằng axit Salixilic khi có mặt Cu
2+
bằng
cách cho thêm vào dung dịch một lượng muối nhôm.
2. Dùng chất che dấu
Ta thêm vào dung dịch một chất Q nào đó liên kết được với ion lạ M tạo thành một phức
không mầu và KMQ << KMR. Thuốc thử Q là thuốc thử có nhóm định chức chỉ tác dụng với M.
Bằng cách che ta có thể xác định được Co
2+
bằng SCN
-
khi có mặt Fe
3+
nếu dùng F
-
để che

Fe
3+
.
GVGD: Lương Công Quang

Trang 11
Trường CĐCN Tuy Hòa Phân tích công cụ
3. Làm thay đổi hoá trị của ion lạ
Bằng cách này đơn giản không có giá trị tổng quát như các phương pháp trên nhưng trong một
số trường hợp nó được dùng nhiều trong thực tế.
VD
1
: Xác định Mo bằng NH
4
SCN kho có lẫn Fe
3+
, ta loại trừ ảnh hưởng Fe
3+
bằng cách khử
nó vế Fe
2+
và Fe
2+
không tạo hợp chất mầu với NH
4
SCN.
VD
2
: Xác định Ni
2+

bằng đimetylglioxim (C
4
H
8
O
2
N
2
) khi có mặt Fe
2+
, ta loại trừ ảnh hưởng
của nó bằng cách oxy hoá Fe
2+
lên Fe
3+
.
Khi ion lạ có màu riêng nó sẽ gây ảnh hưởng rất lớn cho việc phân tích đo màu, trường hợp
này rất phức tạp và gây nhiều khó khăng, để loại trừ ảnh hưởng của các ion lạ này ta thường dùng
phương pháp hoá học để tách như kết tủa và chiết. Dùng cách này thường tốn nhiều thời gian và
thuốc thử. Vì việc phân tích phải qua nhiều giai đoạn do đó cũng phải mắt phải sai số lớn hơn.
Tuy nhiên trong nhiều trường hợp không cần phải tách mà đo cường độ màu của dung dịch
bằng phương pháp dãy tiêu chuẩn và bổ chính là đơn giản và tiện lợi. Nếu cực đại hấp thụ của chất
cần xác định với các chất lạ khác nhau khá xa.
Ngoài ra đo bằng máy quang điện hay phổ quang kế ta vẫn thu được kết quả tốt. Trước tiên ta
đo mật độ quang của dung dịch khi chưa thêm thuốc thử ở vùng phổ hấp thụ cực đại của phức màu
cần xác định được A
1
. Sau đó ta thêm thuốc thử vào và lại đo mật độ quang ở tại vùng phổ đó ta
được A
2

. Hiệu số A
2
– A
1
tỉ lệ với nồng độ của cấu tử cần định lượng.
Khi xác định các cation bằng phương pháp đo màu cần kể đến sự có mặt của các anion có khả
năng tạo với ion cần định lượng, những hợp chất ít phân ly hoặc phức. Loại bỏ ảnh hưởng của các
anion thường dễ hơn là loại bỏ của cation, hơn thế nữa anion thường được đưa vào cùng với dung
môi, mà lựa chọ dung môi trong chừng mực nhất định, lại tuỳ thuộc vào người phân tích.
Các anion thường gây ảnh hưởng cho việc xác định đo màu là Cl
-
, SO
4
2-
, PO
4
3-
. Chúng thường
liên kết với Cation cần xác định X tạo thành các phức Clorua, Sunfat, Photphat không màu làu cho
phản ứng tạo thành XR không hoàn toàn. Aûnh hưởng của Anion không rỏ rệt khi phức XR không
đủ bền. Thông thường để làm giảm ảnh hưởng của các anion kể trên, người ta thêm lượng anion lạ
vào dung dịch tiêu chuẩn đúng bằng lượng ion đó trong dung dịch khảo sát.
Nếu loại trừ các ion lạ bằng phương pháp trên mà không có hiệu quả thì ta phải dùng phương
pháp tách ion cần xác định ra khỏi ion lạ. Có 2 cách tách thường dùng nhất là kết tủa và cộng kết.
a. Tách bằng kết tủa
Phương pháp đo màu thường dùng để xác định một lượng nhỏ nguyên tố nào đó trong một
lượng lớn các chất khác. Nên muốn tách bằng phương pháp kết tủa ta phải tách theo nguyên tắc là
kết tủa của nguyên tố cần định lượng, chứ không kết tủa các chất khác. Bởi vì nếu kết tủa lượng lớn
các chất khác thì chúng sẽ kéo theo nguyên tố cần định lượng kết tủa theo ( Cộng kết) do đó mất
một lượng nguyên tố cần định lượng và kết quả thu được sẽ thấp hơn nhiều.

Tách bằng phương pháp kêt tủa thường cho kết quả âm và chỉ dùng khi còn phương pháp nào
tách tốt hơn.
Để tách một lượng nhỏ cần xác định người ta thường ứng dụng hiện tượng cộng kết, ngiã là
người ta cho thêm vào dung dịch một ion thích hợp ( chất góp) sau đó tiến hành làm kết tủa, khi kết
tủa chất góp sẽ kéo theo ion cần xác định cùng kết tủa. Như vậy ta đã làm giàu nguyên tố cần xác
định.
VD: Khi tách vết As, Bi, Sb trong kim loại đồng ta hoà tan đồng trong HNO
3
, trung hoà dung
dịch, thêm vào đó dung dịch FeCl
3
sau đó kết tủa Fe
3+
bằng NaOH, kết tủa huydroyt được tạo thành
đóng vai trò chất gpó, các ion vết As, Bi, Sb cũng bị kết tủa, tách lấy kết tủa, hoà tan trong axit,
GVGD: Lương Công Quang

Trang 12
Trường CĐCN Tuy Hòa Phân tích công cụ
dung dịch thu được sẽ chứa các ion vết As, Bi, Sb với nồng độ đủ lớn để có thể định lượng được
bằng phương pháp đo màu.
b. Tách bằng chiết
Nguyên tắc của phương pháp tách này: Là lấy dung dịch với một dung môi hữu cơ thích hợp
không hoà tan trong nước. Khi đó hợp chất màu giữa nguyên tố cần xác định và thuốc thử tách khỏi
dung dịch nước và chuyển vào lớp dung môi hữu cơ. Như vậy là ta đã tách được ion cần xác định ra
khỏi các ion cản trở đồng thời làm đậm đặc nó.
Phương pháp tách bằng chiết có ưu điểm hơn phương pháp kết tủa là bề mặt phân chia giữa
các tướng nhỏ do đó tách được hiện tượng hấp phụ, nhanh tốn ít thời gian.
Khi chiết, chất tan được phân bố giữa các dung môi hữu cơ và nước sao cho tỉ số nồng độ của
nó trong dung môi hữu cơ và nước ở trạng thái cân bằng là một hằng số được gọi là hằng số phân

bố. Định luật này được gọi là định luật phân bố và được biểu diễn bằng công thức:
n
hc
pb
C
C
K =
Chc: Là nồng độ của chất tan trong dung môi hữu cơ.
Cn: Là nồng độ của chất tan trong tướng nước.
Như vậy sự phân bố không phụ thuộc vào nồng độ của dung dịch.
Kpb càng lớn thì chất tan đi vào dung môi càng nhiều, cho nên Kpb càng lớn bằng cách chiết
nhiều lần, ta có thể tách được hoàn toàn chất tan ra khỏi dung dịch nước.
Trong phân tích đo màu, nhiều khi không nhất thiết phải chiết hoàn toàn chất cần định lượng,
Bởi vì khi đo ta so sánh dung dịch khảo sát với dung dịch tiêu chuẩn. Nên nếu dung dịch so sánh và
dung dịch tiêu chuẩn được tiến hành trong điều kiện hoàn toàn giống nhau thì số phần trăm chiết m
trong 2 dung dịch bằng nhau.
Nếu dung dịch so sánh và dung dịch nguyên cứu có mật độ quang bằng nhau
m
x
.l
x
.Cx = m
tc
.l
tc
.Ctc
m
tc
, m
x

: Là mức độ chiết đối với dung dịch tiêu chuẩn và dung dịch khảo sát.
l
tc
, lx: Là bề dày của lớp dung dịch tiêu chuẩn và dung dịch khảo sát.
Ctc, ltc: là nồng độ của dung dịch tiêu chuẩn và dung dịch khảo sát.
Khi phân tử chất định lượng ở trong lớp nước và lớp dung môi ở trạng thái như nhau thì mtc =
mx và khi đó:
l
x
.Cx = l
tc
.Ctc
⇒
Cx =
x
tctx
l
Cl ×
Nếu trọng lượng phân tử của chất tan trong 2 tướng khác nhau, giả sử có sự trùng hợp trong
một tướng ( thường là trong dung môi hữu cơ) theo sơ đồ.
2X
X
2
Trong đó: 2X trong tướng nước
X
2
: trong dung môi hữu cơ
Thì hằng số phân bố sẽ là:
n
hc

pb
C
C
K
2
=
Trong trường hợp này nếu giảm nồng độ của chất tan trong tướng nước đi 2 lần thì nồng độ
của nó trong dung môi hữu cơ sẽ giảm đi 4 lần và như vậy phương pháp chiết nhiều lần trong trường
hợp này có hiệu quả kém hơn rất nhiều. Vì thế khó mà chiết được hoàn toàn.
GVGD: Lương Công Quang

Trang 13
Trường CĐCN Tuy Hòa Phân tích công cụ
Mức độ chiết phụ thuộc vào nồng độ của chất tan trong tướng nước, cho nên chỉ khi Cx = Ctc
thì m
x
mới bằng mtc.
Trong việc chiết: Ngoài việc chọn dung môi để có Kpb lớn còn phải chú ý đến một điều kiện
quan trọng nữa là tốc độ phân lớp phải nhanh, đồng thời cũng cần chú ý tới tỷ trọng, độ bay hơi và
độ sôi của dung môi.
Ngoài các phương pháp tách trên, người ta còn tách các ion lạ bằng phương pháp sắc ký, điện
phân, hoá khí…
V. Các đại lượng dùng trong phân tích trắc quang và tính chất của chúng
1. Hệ số tắc phân tử
lC
A
=
ε
Trong đó:
A:

l:
C:
Không thứ nguyên
Cm
mol/l
olmi
lit
lim
][ =⇒
ε
theo định luật Avogadro: 1mol = 6,023.10
23
nguyên tử.
Vậy 1 milimol = 6,023.10
20
nguyên tử
Đặc
olmi
a
lim
ε
=
Gọi a là hệ số tắc phân tử. Biểu thị phần không trong suốt của phân tử khảo sát đối với bước
sóng thường
ε
= 10
4
– 10
5
. Trong thực tế rất khó chất màu có giá trị

ε
>10
5
.
Muốn có giá trị
ε
lớn thì a lớn. Vì vậy muốn có a lớn thì bằng các tăng kích thước của phân
tử. Vì khi kích thước tăng nó sẽ làm tăng tiết diện hấp thụ bắt giữ proton. Khi tăng
ε
thì độ nhạy
của phương pháp tăng lên.
2. Mật độ quang
Là đại lượng chính dùng trong phân tích trắc quang: A=
ε
.C.l khi
ε
và l là hằng số thì lúc
đó A = f(C) trong phân tử.
Đối với mật độ quang có tính chất như sau:
a. Có tính cộng tính
Giã sử trong 2 cuvet có bề dày l bằng nhau, đựng dung dịch 2 chất khác nhau và trong cuvet
thứ 3 có bề dày l đựng dung dịch chứa đồng thời cả hai chất.
Nếu cho một chùm sáng đơn sắc đi qua 2 dung dịch đầu và cho
Chùm sáng đi qua cuvet thứ 3. Ta thấy rằng mật độ quang ở trong cuvet thứ 3 bằng tổng mật
độ quang của các dung dịch trong hai cuvét đầu.
2121
CCCC
AAA +=
+
GVGD: Lương Công Quang

Trang 14
I
0
I
1
I
2

I
0
I
1

C
1
,
1
ε
C
2
,
2
ε
Trường CĐCN Tuy Hòa Phân tích công cụ
Sự cộng tính phải xãy ra ở bước sóng nhất định. Người ta ứng dụng sự cộng tính để phát
hiện ra các phức mới trong dung dịch. Do tính cộng tính của mật độ quang ta có thể xác định được
trong cuvet thứ 3, chất thứ nhất và chất thứ 2 có phản ứng với nhau hay không như: Đo A của chất 1
và đo A của chất 2 và đo A của hỗn hợp 2 chất ( Chất 1 và chất 2). Sau đó so sánh A (C
1

+ C
2
)
≠
21
CC
AA +
thì kết luận hai chất 1 và chất 2 tác dụng với nhau, lúc này qui luật cộng tính bị phá vỡ.
Như vậy qui luật cộng tính chỉ đúng khi trong dung dịch các chất tương tác với nhau.
Mật độ quang tuyến tính với C và l.
2. Độ truyền quang T:
Ta có công thức:
Cl
t
I
T
T
ε
−
== 10
0
vậy A= -lgT.
Khi: T=1
→
0 và A = 0
+∞→
Dung dịch có sự hấp thụ. Nếu A = 0, T = 1, dung dịch không
hấp thụ
Độ truyền quang biểu diễn độ trong suốt của dung dịch hay môi trường.
T ngược với A vì A biểu thị khả năng giữ lại nhiều hay ít còn T cho qua nhiều hay ít. Độ

truyền quang không phụ thuộc vào bước sóng của bức xạ, bản chất của dung dịch và T cũng không
có thứ nguyên. Trong máy so màu khắc độ T% = T.100
⇒
A = 2 – lgT%
⇒
T% = 10
2 - A
A 0,000 0,200 0,400 0,434 0,500 0,800 1,000 1,206 +
∞
T 1,000 0,631 0,398 0,368 0,316 0,159 0,100 0,0631 0
T% 100,00 63,1 39,8 36,8 31,6 15,9 10,0 6,31 0
V. Các phương pháp đo màu bằng mắt
Để tiến hành đo màu ta chuẩn bị hai dung dịch: dung dịch khảo sát và dung dịch tiêu chuẩn
( có hàm lượng của chất (ion) cần xác định đã biết chính xác trong các điều kiện hoàn toàn như
nhau.
Cho vào cả hai dung dịch những thuốc thử theo cùng một thứ tự và cùng một liều lượng.
Thực hiện phản ứng trong cả hai dung dịch đồng thời vì màu thường thay đổi theo thời gian.
Nếu trong dung dịch nguyên cứu có mặt của các ion lạ gây ảnh hưởng đến màu sắc của dung
dịch mà không loại trừ được bằng cách nào cả thì ta thêm vào dung dịch tiêu chuẩn một lượng sắp sỉ
như thế các ion lạ đó.
So sánh màu của hai dung dịch trong các bình hoàn toàn như nhau và cả hai dung dịch được
chiếu sáng hoàn toàn như nhau.
Để so sánh màu của hai dung dịch ta có thể dùng bốn phương pháp như sau:
Phương pháp pha loãng, phương pháp cân bằng, phương pháp chuẩn độ hay ( phương pháp lặp) và
phương pháp dãy tiêu chuẩn. Hai phương pháp đầu đồi hỏi phải tuân theo định luật Lamber – beer.
Còn hai phương pháp sau có ưu điểm là có thể áp dụng cho cả những hệ không tuân theo định luật
Lambeer – beer.
1. Phương pháp pha loãng
Nguyên tắc của phương pháp pha loãng như sau:
Dùng pipet lấy chính xác Vtc(ml) dung dịch tiêu chuẩn có độ chuẩn là Ttc cho vào ống thủy

tinh hình trụ và trong ống hình trụ khác hoàn tòan giống như ống trước lấy Vnc ml dung dịch nghiên
cứu có độ chuẩn chưa biết là Tnc.
Sau khi thêm thuốc thử ta được hai dung dịch có màu. Các ống này được đặc trên giá bằng
gỗ có màng chắn phía sau bằng thủy tinh màu sữa. Pha loãng dung dịch có màu đậm hơn bằng nước
GVGD: Lương Công Quang

Trang 15
Trường CĐCN Tuy Hòa Phân tích công cụ
cất cho đến khi cường độ màu của hai dung dịch như nhau ( nhìn theo chiều ngang). Giả sử sau khi
pha loãng thể tích và độ chuẩn của dung dịch tiêu chuẩn và dung dịch nghiên cứu sẽ là: Ttc
/
, Vtc
/
,
Tnc
/
và Vnc
/
. Như vậy thì:
/
/
tc
tctc
tc
V
xVT
T =
/
/
nc

ncnc
nc
V
xTV
T =
Sau khi pha lõang màu của hai dung dịch bằng nhau nên
//
nctc
TT =
Ta được:
//
nc
ncnc
tc
tctc
V
xTV
V
xTV
=
Từ đây ta tính được hàm lượng của chất cần định lượng
nctc
nctc
tcnc
xVV
xVV
TT
/
/
=

Người ta sử dụng phương pháp này khi màu của hai dung dịch so sánh gần như nhau. Nếu
màu của hai dung dịch khác nhau nhiều thì xác định bằng phương pháp này cho kết quả không chính
xác.
2. Phương pháp cân bằng màu
Nguyên tắc của phương pháp này là cân bằng từ khác nhau về cường độ màu của dung dịch
nghiên cứu và dung dịch tiêu chuẩn bằng cách thay đổi bề dày của các dung dịch.
Giả sử dung dịch nghiên cứu và dung dịch tiêu chuẩn có nồng độ là Cnc và Cct và bề dày
tương ứng bằng lnc và ltc Hai dung dịch được chiếu sáng như nhau ( cùng một I
0
). Nếu ta chọn bề
dày của hai dung dịch sao cho màu của hai dung dịch bằng nhau. Áp dụng định luật Lamber – beer
ta có:
lg
t
I
I
0
=
tctctcncncnc
lClC
εε
=
Bởi vì chất màu trong hai dung dịch chỉ là một nên
tcnc
εε
=
Do đó:
tctctcnc
lClC =
nc

tctc
nc
l
lC
C =⇒
Công thức này dùng để tính kết quả phân tích trong phương pháp cân bằng.
3. Nguyên tắc của phương pháp chuẩn độ so màu hay phương pháp lặp
Người ta lấy chính xác Vnc (ml) dung dịch nghiên cứu cho vào ống thuỷ tnh hình thụ. Rồi
thêm vào đó một lượng thuốc thử cần thiết. Trong ống hình trụ khác ta cũng thêm vào lượng thuốc
thử như trên và nếu cần thì cả những hợp chất (axit, các ion lạ…) đã có trong dung dịch nghiên cứu,
sau đó đem pha loãng 2 dung dịch đến cùng một thể tích. Từ buret đựng một dung dịch chuẩn của
nguyên tố cần xác định, ta nhỏ từng gịot vào ống thứ 2 ( vừa nhỏ vừa khuấy đều) đến khi màu của
dung dịch trong hai ống hình trụ đều như nhau. Nếu phải thêm một thể tích đáng kể dung dịch
chuẩn, do đó làm cho thể tích trong ống thứ 2 tăng lên rỏ rệt thì phải thêm dần bằng lượng nước cất
vào dung dịch nghiên cứu. Ghi số ml dung dịch chuẩn đã tiêu tốn và tính kết quả phân tích bằng
công thức sau:
GVGD: Lương Công Quang

Trang 16
Trường CĐCN Tuy Hòa Phân tích công cụ
nc
tctc
nc
V
xTV
T =
Trong đó Vnc: Là thể tích của dung dịch nghiên cứu(ml)
Vtc: Là thể tích của dung dịch chuẩn đã tiêu tốn trong quả trình chuẩn độ (ml)
Ttc: Là độ chuẩn của dung dịch tiêu chuẩn.
Ttc: Là độ chuẩn của dung dịch nghiên cứu.

Ưu điểm: Phương pháp này là không đòi hỏi dung dịch phải tuân theo định luật Lambeer –
beer. Kết quả cho tương đối chính xác sai số khoảng 2 – 5%, nhanh, nhưng phương pháp này chỉ
dùng được cho những phản ứng đo màu trong đó màu phải sinh ra ngay sau khi thêm chất định phân
và không có các quá trình hoá học phụ.
4. Phương pháp dãy màu tiêu chuẩn.
Nguyên tắc: Để định lượng chất X trong phương pháp này ta làm như sau:
Chuẩn bị một loạt các ống nghiệm như nhau, cho vào đó những lượng chính xác tăng dần
dung dịch chất X sau đó thêm vào các ống lượng thuốc thử như nhau, rồi thêm nước cất đến thể tích
các ống như nhau và ta được dãy màu tiêu chuẩn.
Dung dịch nghiên cứu ta cũng chuẩn bị trong những điều kiện hoàn toàn như trên. Đem so
sánh màu của dung dịch nghiên cứu với màu của dung dịch trong dãy mày màu tiêu chuẩn. Nồng độ
của chất X bằng nồng độ của nó trong dung dịch chuẩn có màu trùng với nó.
Nếu màu của dung dịch nghiên cứu có màu đậm hơn màu của dung dịch trên chuẩn có chứa
a mg nhưng nhạt hơn màu dung dịch có chứa b mg thì có thể chắp nhận lượng chất X trong dung
dịch nghiên cứu bằng
2
ba +
mg.
Để có kết quả chính xác hơn ta điều chế dãy dung dịch chuẩn thứ 2 có nồng độ chất X nằm
trong khoảng từ a
÷
b mg và lại so sánh màu của dung dịch nghiên cứu với màu của dãy tiêu chuẩn
này.
Mắt ta có thể phân biệt được các màu khác nhau khoảng 7% do đó ta chỉ cần điều chế dãy
dung dịch tiêu chuẩn, trong đó màu của hai ống liền nhau khác nhau 10 - 15% là hoàn toàn thích
hợp. Phương phấp này có thể áp dụng những dung dịch không tuân theo định theo định luật lamber-
bia.
Phương pháp này có giá trị thực hiện đơn giản, phân tích nhanh chóng khi ta phân tích hàng
loạt mẫu.
Phương pháp này đồi hỏi màu của dãy tiêu chuẩn phải bền. Nhưng màu của dung dịch

thường biến đổi theo thời gian, do sự thay đổi hoá học nào đó của chất màu nên cần phải thường
xuyên kiểm tra pha chế lại thang màu tiêu chuẩn.
Để tránh phiền phức này ta không dùng hợp chất màu đã cho, để pha chế thang tiêu chuẩn
mà dùng những chất khác có màu tương tự nhưng lại bền vững về phương diện hoá học.
Ví dụ: Nếu dung dịch có màu vàng ta dùng dung dịch FeCl
3
trong HCl hay axit picric, màu
hồng dùng trong dung dịch CoCl
2
, xanh da trời dùng dung dịch CuSO
4
, da cam dùng K
2
Cr
2
O
7
, có thể
pha trộn các dung dịch theo tỉ lệ khác nhau sẽ được các dung dịch có màu khác nhau, đôi khi người
ta dùng dãy tiêu chuẩn là các kính lọc màu hoặc các thanh màu in lên giấy.
VII. Phương pháp sắt kế
1. Sắc kế tháo
Là sắc kế đơn giản nhất, nó gồm có hai ống hình trụ như nhau có chia độ, đặt trên một giá đặc
biệt trên một màng bằng kính màu sữa theo hình vẽ.
GVGD: Lương Công Quang

Trang 17
Trường CĐCN Tuy Hòa Phân tích công cụ
10
20

30
40
50
T
10
20
30
40
50
T
Các ống hình trụ này có vòi khoá ở phía dưới, khi đo ta cho dung dịch nguyên cứu vào một
ống, còn ống kia cho dung dịch tiêu chuẩn, nhìn từ trên xuống dọc theo ống hình trụ và vặn vòi của
ống nào có màu thẩm hơn cho dung dịch chảy vào một cốc. Khi màu của hai dung dịch bằng nhau,
khoá vòi ống lại. Đọc chiều cao của dung dịch nguyên cứu ( hnc) và dung dịch tiêu chuẩn (htc ), lặp
lại thí nghiệm nhiều lần và lấy giá trị chiều cao trung bình rồi tính nồng độ của dung dịch theo công
thức.
Cnc = Ctc
nc
tc
h
h
2. Sắc kế ngâm
Được sử dụng rong rải nhất. Sơ đồ của nó được trình bày như sau:
5
1
2
2
/
3
3

/
4
4
/
1. Gương phản xạ 2 và 2
/
cốc đựng dung dịch nghiên cứu và tiêu chuẩn
3 và 3
/
hai cột trụ bằng thuỷ tinh đặt ( hay rõng bịt kín ở hai đầu
4 và 4
/
lăng kính 5. Thấu kính.
GVGD: Lương Công Quang

Trang 18
Trường CĐCN Tuy Hòa Phân tích công cụ
Ánh sáng đập vào gươn 1 phản xạ lên trên và đi qua dung dịch tiêu chuẩn và dung dịch nghiên
cứu đựng trong hai cốc 2 và 2
/
, hai cốc này có thể nâng lên và hạ xống nhờ hai vít, hai vít đó gắng
liền với một thước đo ( chia thành milimet), chiều cao của cốc được đo bởi thước đo đó. Ánh sáng
sau khi qua hai dung dịch, tiếp tục đi qua hai cột trụ 3 và 3
/
bằng thuỷ tinh đặt hay rỗng và bịt kín ở
hai đầu và bị phản xạ qua lăng kính 4 và 4
/
sau đó qua hệ thấu kính 5 và qua ống thị kính và tới mắt
người quan sát.
Khi đo ta cho dung dịch nghiên cứu vào một cốc, còn cốc kia cho dung dịch tiêu chuẩn, để 1

trong hai cốc sao cho ống trụ thuỷ tinh 3 và 3
/
cắm ngập khoảng một nữa vào dung dịch, sau đó ta
vặn vít để thay đổi vị trí của cốc kia cho đến khi hai nữa của thị trường trong ống thị kính có màu
hoàn toàn như nhau, đọc trên thước đo, ta biết được chiều cao của dung dịch nghiên cứu hnc và
chiều cao của dung dịch tiêu chuẩn (h
tc
) và tính nồng độ của dung dịch nghiên cứu theo công thức
C
nc
= C
tc
.
nc
tc
h
h
Khi sử dụng sắc kế phải chú ý không được làm gây sát mặt dưới của truh 3 và 3
/

( để tránh va
cốc vào ống trụ chỉ lấy cốc ra sau khi đã dùng vít hạ nó xuống vị trí thấp nhất). Hết sức tránh làm
dung dịch tràng ra ngoài khi nhúng trụ 3 và 3
/
vào cốc, cần tránh để mắt mệt mỗi và căn quá, muốn
vậy cứ làm việc 20s lại cho mắt nghĩ 30 – 40s.
Để có kết quả chính xác phải lập lại động tác đo nhiều lần sau đó ta đổi chổ cho hai cốc 2 và
2
/
. Rồi lập lại phép đo nhiều lần rồi lấy kết quả trung bình.

VIII. Phương pháp đo màu quang điện
Phương pháp này dựa trên nguyên tắc đo cường độ áng sáng đi qua dung dịch bằng tế bào
quang điện, dòng ánh sáng sau khi đi qua dung dịch It đập vàp lớp nhạy quang kế của tế bào quang
điện và sinh ra dòng điện, dòng điện này được ghi vào điện kế mắc vào mạch
Các phép đo được thực hiện trên các máy được gọi là sắc kế quang điện. Có hai loại sắc kế
quang điện: Loại 1 tế bào quang điện và loại 2 tế bào quang điện.
1. Sắc kế một tế bào quang điện
a. Sơ đồ sắc kế một tế bào quang điện
X
5
6
4
3
2
1
9
7
8
1.Bóng đèn 5. Tế bào quang điện
2. Thấu kính 6. Điện kế
3. Kính lọc sáng 7. Biến trở, 8. Biến trở
4. Cuvét đựng dung dịch 9. Khoá đèn.
GVGD: Lương Công Quang

Trang 19
Trường CĐCN Tuy Hòa Phân tích công cụ
b. Nguyên lý hoạt động của máy
Ánh sáng đi từ đèn 1 toả ra thành chùm sáng song song đi qua thấu kính 2, đi qua kính lọc
sáng 3 và cuvet đựng dung dịch 4 rồi đập vào tế bào quang điện 5, tế bào này nối với điện kế 6.
Muốn máy hoạt động chính xác đều quan trọng nhất là cường độ ánh sáng phải không đổi, muốn

vậy ta phải điều chỉnh sự đốt sáng của đèn 1 bằng hai biến trở 7 ( điều chỉnh sơ bộ) và 8 ( điều chỉnh
chính xác).
GVGD: Lương Công Quang

Trang 20
Trường CĐCN Tuy Hòa Phân tích công cụ
2. Trình bày các bước tiến hành đo và tính toán
Khi đo ta đặt cuvét có chứa dung dịch không vào trong máy đo rồi đóng khoá 9 của đèn 1,
điều chỉnh sự đốt sáng của bóng đèn bằng biến trở 7 và 8 sao cho kim điện kế chỉ ở vạch 100. Sau
đó ta thay dung dịch không trong cuvet 4 bằng dung dịch nghiên cứu. Kim điện kế lệch đi và chỉ ở
vạch a
nc
. Vì độ lệch của kim điện kế tỷ lệ với cường độ của dòng sáng đập vào tế bào quang điện nên
mật độ quang Anc của dung dịch nghiên cứu sẽ bằng:
Anc = lg
t
I
I
0
= lg
nc
a
100
= 2 – lga
nc
Lập lại thí nghiệm trên với dung dịch tiêu chuẩn ta cũng tính được:
Atc = lg
t
I
I

0
= lg
tc
a
100
= 2 – lgatc
Theo định luật Lamber-bia khi bề dày của dung dịch không đổi thì mật độ quang của dung
dich tỷ lệ với nồng độ của nguyên tố trong dung dịch. Do đó ta có thể viết.
tc
nc
tc
nc
A
A
C
C
=
tc
nc
tcnc
A
A
xCC =⇒
Để việc xác định thuận tiện và nhanh chống hơn khi xác định nhiều mẫu, ta chuẩn bị một dãy
dung dịch tiêu chuẩn và sau đó đo mật độ quang theo cách trên, rồi lập đồ thị chuẩn, biểu diễn sự
liên hệ giữa A và C theo hình vẽ.

Muốn xác định một nguyên tố trong dung dịch khảo sát chỉ việc đo mật độ quang Ax của dung
dịch rồi dựa vào đồ thị chuẩn ta sẽ tính được nồng độ Cnc của dung dịch.
Để đơn giản cách tính toán và việc phân tích được nhanh chống ngưới ta ghi luôn giá trị A =

lg
a
100
2. Sắc kế hai tế bào quang điện
Loại sắc kế này có hai hệ thống quang học như nhau, sắp xếp đối xứng với một nguồn sáng,
hai tế bào quang điện được mắt chung vào một mạch, theo kiểu bổ chính, sự bổ chính dòng quang
điện đạt được như sau:
Khi chiếu sáng đều nhau vào hai tế bào quang điện, thì dòng điện trong mạch điện kế bổ chính
cho nhau và kim điện kế ứng ở vạch “0”, khi làm “ tối” một tế bào quang điện bằng dung dịch màu,
sự bổ chính dòng điện bị phá huỷ.
Để khôi phục sự bổ chính ta phải làm “tối” tế bào quang điện kia bằng một màng chắn và lại
đưa kim điện kế về vạch “0”, độ chỉ trên thang màng chắn bổ chính cho biết mức độ hấp thụ ánh
sáng của dung dịch màu.
Có hai cách bổ chính: Bổ chính quang và bổ chính dòng quang điện.
a. Bổ chính quang
Sơ đò nguyên tắc của loại sắc kế có bổ chính quang được trình bày theo hình vẽ sau:
GVGD: Lương Công Quang

Trang 21
A
C
Trường CĐCN Tuy Hòa Phân tích công cụ
=
1
4
3
2
5
6
7

12
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
13
1. Bóng đèn 2. Thấu kính
3. Gương 4. Kính lọc sáng
5. Thấu kính 6. Cuvet
7. Lăng kính 8. Nêm bổ chính ( điều chỉnh sơ bộ)
9. Nêm bổ chính ( điều chỉnh chính xác) 10. Tế bào quang điện
11. Màng chắn 12. Núm điều chỉnh có chia độ
13. Điện kế
Loại này cần phải có sự ổn định về cường độ dòng sáng và dòng điện phụ cho tế bào quang
điện chân không, do đó dòng điện trước khi vào máy cần phải qua ổn thế, dòng sáng đi từ đèn 1 qua
các thấu kính 2 phản chiếu từ gương 3 qua các kính lọc sáng 4, rồi lại qua thấu kính 5 rội vào cuvet
6, chùm sáng bên trái sau khi qua cuvet dội vào lăng kính 7 qua các nêm bổ chính 8 ( để điều chỉnh
sơ bộ) và 9 (điều chỉnh chính xác) rồi đập vào tế bào quang điện 10, chùm sáng bên phải sau khi qua
cuvet rội vào màng chắn 11, màng chắn này được điều chỉnh nhờ núm 12 có chia độ, sau đó cùm
sáng rội vào lăng kính 7 và đập vào tế bào quang điện 10, 2 tế bào quang điện nói với nhau qua điện
kế 13.
Khi đo ta đặt cuvet đựng “dung dịch không” bên trái, dung dịch cần đo ở bên phải, vặn núm
12 để ở vạch “0” điều chỉnh các nêm bổ chính 8 và 9 để kim điện kế 13 ở vị trí “0” thay cuvet đựng
dung dịch ở bên phải bằng cuvet đựng “dung dịch không”. Dùng núm 12 để điều chỉnh kim điện kế

13 ở vị trí “0”. Đọc giá trị mật độ quang của dung dịch trên núm 12( Hàng chữ đỏ).
b. Loại sắc kế dòng quang điện
Sơ đồ, nguyên tắc bổ chính dòng quang điện được trình bày như sau:
GVGD: Lương Công Quang

Trang 22
Trường CĐCN Tuy Hòa Phân tích công cụ
=
9
7
6
10
6
7
9
10
L
L
220V
3
2
1
4
5
8
8
11
11
12
13

14
15
1. Con tắc 2. Máy ổn thế 3. Biến thế 4. Nút điều chỉnh
5. bóng đèn 6. Thấu kính
7. Gương 8. Thấu kính
9. Kính lọc 10. Cuvet 11. Tế bào quang điện 12và 15 Biến trở
13. Mạch đóng mở 14. Kim điện kế
Trong trường hợp này tế bào quang điện làm việc trên khắp bề mặt của nó và với một chế độ
chiếu sáng không đổi.
Khi đo đóng ngắc điện 1 dòng điện qua máy ổn thế 2 vào biến thế 3, dùng tay gạt 4 để chọ
dòng điện có thế hiệu từ 4 ÷ 7V để đốt đèn 5, áng sáng từ đèn 5 qua thấu kính 6, gương 7 phản chiếu
quan thấu kính 8, kính lọc 9, cuvet 10 rồi đóng mạch 13, dùng biến trở 12 để đưa kim điện kế 14 về
vị trí “0”, đổ bỏ một cuvet đựng dunbg môi đi và thay thế vò đo dung dịch định đo, dùng biến trở 13
để đưa kim điện kế 14 về vị trí”0”, độc sự thay đổi của biến trở đó theo thang nằm trên tay quay của
nó ta được mật độ quang A của dung dịch định đo.
IX. Máy quang kế – ND dùng phân tích quang học
1. Công dụng chủ yếu của máy
Máy quang sách phân quang độ kế loại hình 722, gọi tắc là máy quang kế – ND, gần như tia tử
ngoại có thể nhìn vào khu vực quang phổ để phân tích định tính và định lượng của vật phẩm đối
chứng, bởi vậy máy có thể dùng rộng rải trong y dược kiển nghiệm lâm sàng, sinh hoá, hoá dầu, bảo
vệ môi trường, khống chế chất lượng …Đây là một trong những loại máy thường dùng để phân tích
trong phòng thí nghiệm vật lý hay hoá học.
2. Môi trường làm việc của máy
Nên đặt máy trong phòng khô ráo, nhiệt độ sử dụng t
0
= 5
0
C ÷ 35
0
C

Khi sử dụng nên đặc vào bệ máy ổn định vững chắc và tránh rung động mạnh hoặc rung động
kéo dài.
Trong phòng hệ thống chiếu sáng không nên quá mạnh và tránh chiếu thẳng của tia nắng mặt
trời.
Quạt điện không nên quat trực tiếp vào máy để tránh ảnh hưởng đến hoạt động bình thường
của máy.
GVGD: Lương Công Quang

Trang 23
Trường CĐCN Tuy Hòa Phân tích công cụ
Hết sức tránh xa nơi có từ trường, điện trường có cường đọ cao và những thiết bị gây nên sóng
cao tầng.
Nguồn điện cung cấp cho máy là 220V ÷ 10%, 49,5 ÷ 50Hz và phải lắp dây tiếp đất thật tốt,
nên dùng nguồn điện ổn áp xoay chiều để tăng thêm tính chất chóng lại sự khô và rối loạn của máy,
dùng máy ổn áp cho dòng điện xoay chiều có công sức 100W trở lên hoặc máy ổn áp thường xuyên
Nên sử dụng tránh xa các chất để làm hư hỏng máy như S hoá hợp với H
2
, F…
3. Sơ đồ, nguyên tắc của máy quang kế – ND
a. Sơ đồ
1 2
3
4
5
C
A
T
6
o
)

1. Đường điện nguồn 2. Đơn sắc khí
3. Buồng để vật thử nghiệm 4. Ống quang điện 5. Hệ thống điện tử
6. Bảng hiện các con số đo
b. Nguyên tắc
Nguyên lý cơ bản của quang kế là vật chất trong dung dịch với sự chiếu sáng mạnh mẽ đã sản
sinh ra hiệu ứng đối với việc tiếp nhận ánh sáng, vật chất hấp thụ áng sáng có tính lựa chọ.
Các loai vật chất khác nhau có sự hấp thụ quang phổ khác nhau, do đó khi ánh sáng đơn sắc
nào đi qua dung dịch, năng lượng của nó bị hấp thụ và suy yếu đi, mức độ giảm đi của năng lượng
ánh sáng với nồng độ vật chất có tỷ lệ nhất định, cũng phù hợp vớn nguyên lý chuyển dịch cân bằng
định luật Lamber – beer.
T =
0
I
I
t
lg
t
I
I
0
=
lC
ε
, A =
lC
ε
Từ công thức trên ta có thể thấy khi I
0
,
ε

và l không thay đổi thì ánh sáng xuyên qua sẽ thay
đổi tuỳ theo nồng độ của dung dịch.
Nguyên lý cơ bản của quang kế loại hình 722 được thiếc kế dựa theo hiện tượng quang học
của vậy lý đã nói trên.
GVGD: Lương Công Quang

Trang 24
Trường CĐCN Tuy Hòa Phân tích công cụ
BÀI TẬP
Bài 1: Để xác định pH dung dịch Y người ta dùng mạch đo:
Điện cực TT/ DD
Y
// KCl
bh
/Hg
2
Cl
2
/Hg (Pt).
Sức điện động ở 25
0
C là 0,3380 (V) còn khi dùng mạch đo trên để đo pH với các dung dịch đệm thì
kết quả thu được là:
pH
đ
E(V)
1,68 0,2088
4,01 0,3480
Hãy xác định pH
Y

?
Bài 2: Để xác định Cu
2+
trong một mẫu nước, người ta lấy 2,0 lít nước đem cô cạn, bã rắn được hoà
tan trong hỗn hợp gồm HCl, Piridin, Gelatin rồi định mức đến 100ml. Lấy 40 ml dung dịch này cho
vào bình cực phổ rồi đo dòng khuếch tán (1,45 μA). Sau đó thêm vào bình cực phổ 5 ml dung dịch
CuCl
2
1.10
-3
M. Rồi đo dòng khuếch tán 5,45 μA. Tính số mg Cu
2+
trong một lít nước?
Bài 3: Để xác định Ni
2+
trong một mẫu nước, người ta lấy 2,5 lít nước đem cô cạn, bã rắn được hoà
tan trong hỗn hợp gồm HCl, Piridin, Gelatin rồi định mức đến 50ml. Lấy 25 ml dung dịch này cho
vào bình cực phổ rồi đo dòng khuếch tán (1,35 μA). Sau đó thêm vào bình cực phổ 2,5 ml dung dịch
NiCl
2
1.10
-2
M. Rồi đo dòng khuếch tán 3,56 μA. Tính số mg Ni
2+
trong một lít nước ngầm.
Bài 4: Hoà tan 0,2 gam thép chứa Cu trong HNO
3
và thêm nước cất vào cho đến 50ml. Khi đo sóng
cực phổ của 50ml dung dịch trong 20ml dung dịch nền thì độ cao của dòng là 37 vạch trên thang
điện kế.

Hãy tính hàm lượng %Cu trong thép. Biết rằng khi đo sóng cực phổ của dung dịch chứa
3.10
-5
gam Cu trong 25 ml dung dịch thì độ cao của sóng là 30 vạch.
Bài 5: Cường độ của dòng sáng I
0
sau khi đi qua lớp dung dịch có chiều dày l
1
= 1cm giảm đi 10%.
Hỏi cường độ dàng sáng sẽ giảm xuống còn bao nhiêu lần khi đi qua cũng chính dung dịch trên
nhưng chiều dày l
2
= 10cm.
Bài 6: Hãy xác định độ lệch tương đói khỏi định luật Bia. Khi pha loãng dung dịch Salysilac Fe(III)
0,2M thành 100 lần khi:
a. Nồng độ thuốc thử dư 20%
b. Khi không dư thuốc thử ( biết K = 4.10
-17
)
Bài 7: Dung dịch của chất màu tuân theo định luật hấp thụ cơ bản. Khi đo độ truyền quang trong
cuvet có l = 1cm thì T = 80%. Hãy tính A của dung dịch khi nồng độ của chất màu lớn hơn 2 lần và
dùng cuvet có l = 0,5 cm để đo.
Bài 8: Để xác định hàm lượng Cu
2+
trong mẫu phân tích. Ta cân 0,6218gam mẫu đem sử lý rồi
chuyển vào bình định mức 50ml. Lấy 50ml dung dịch này thêm thuốc thử Dithizon và điều chỉnh
pH tối ưu trong bình định mức 25ml giá trị mật độ quang đo được là A
2
= 0,246. Lấy 25ml dung
dịch này thêm vào đó 2ml dung dịch Cu

2+
10
-4
M thêm thuốc thử Dithizon đo A
2
= 0,312. Tính
%Cu
2+
trong dung dịch?
Bài 9: Để xác định Fe trong mẫu nước ngầm lấy 2,5 lít nước, đem cô cạn sau đó lấy bã hoà tan trong
axit HCl và định mức 100ml.
Lấy 2,5ml dung dịch này cho vào bình 50ml, thêm 2ml SCN
-
và 5 ml H
2
SO
4
1M rồi định mức
tới vạch, msau đó đo độ hấp thụ dung dịch A = 0,267
Cũng tiến hành đo mật độ quang như vậy với 2 dung dịch như sau:
Dung dịch (1): Gồm 2 ml Fe
3+
10
-3
M trong 25ml ta được A
1
= 0,195
Dung dịch (2): Lấy 4,5ml Fe
3+
10

-3
M trng 25ml ta được A
2
= 0,425
Trình số mg Fe
3+
trong một lít nước cho Fe
3+
= 56?
GVGD: Lương Công Quang

Trang 25