Đề tài tìm HIỂU cấu tạo máy QUANG PHỔ UV VIS

Đề Tài 1 :

TÌM HIỂU CẤU TẠO MÁY QUANG
PHỔ UV-VIS
Giới thiệu tổng quát
 Máy Quang Phổ UV-VIS

Còn gọi là máy quang phổ tử ngoại ,khả kiến ,là một thiết bị dùng để
định lượng và phân tích định lượng . Máy quang phổ UV - VIS vận hành trên
cơ sở đo độ hấp thụ ánh sáng đặc trưng cũng như độ truyền quang ở các
bước sóng khác nhau, nhờ đó kết quả thu được nhanh và chính xác .


1. Nguồn phát bức xạ
a. Chức năng :
Cung cấp các bức xạ điện từ , tạo ra các bức xạ có cường độ không đổi
trên toàn bộ khoảng bước sóng, độ nhiễu thấp và ổn định trong khoảng thời
gian dài .
b. Cấu tạo gồm có :
- Nguồn sáng : các loại đèn đèn Deuterium Arc(khoảng bước sóng 190 – 700
nm),đèn Tungsten(khoảng bước sóng 320 – 1100 nm),đèn Xenon (bước
sóng 12 nm) ….
- Hệ thấu kính (hệ gương hội tụ).
- Kính lọc


Đèn Halogen

Đèn Deuterium

2. Bộ phận tán sắc

• Chức năng :

Chọn từ nguồn bức xạ một bước sóng đặc trưng . tạo ra các bước sóng
khác nhau từ các tia sáng được tán sắc ở các góc khác nhau.
• Cấu tạo :

- Lăng kính tạo ra ánh sáng nhiều màu như cầu vồng từ ánh sáng trắng.
- Cách tử tạo ra góc tán xạ tuyến tính không phụ thuộc vào nhiệt độ .
• Lăng kính: lăng kính là một dụng cụ quang học, sử dụng để khúc xạ ,

phản xạ và tán sắc ánh sáng qua các màu của quang phổ. Lăng kính
thường được làm theo dạng kim tử tháp đứng, có đáy là hình tam giác


• Cách tử: là một thành phần quang học có được sử dụng để lan truyền

hoặc phân tán ánh sáng thành phổ một. Cách tử tạo ra góc tuyến tính
không phụ thuộc vào nhiệt độ.


3. Cuvet chứa mẫu nghiên cứu
- Thông thường cuvet có kích thước r = 1 cm ,d = 1 cm và h = 5 cm

- UV-Vis thường sử dụng bước sóng từ 200-400 nm. Với nguyên liệu được
sử dụng làm cuvet là nguyên liệu trơ như : thủy tinh, thạch anh,nhựa…
- Nguyên liệu làm cuvet phải trơ vì mẫu của chúng ta sử dụng có thể là
nhiều loại nên cuvet có thể bị hòa tan với mẫu nên ta phải làm cuvet bằng
vật liệu trơ. Mỗi loại mẫu phải sử dụng mỗi loại cuvet vật liệu khác nhau,
- Ví dụ: dung môi kém phân cực hòa tan được nhựa nên ta phải sử dụng
vật liệu không hòa tan với dung moi kém phân cực.

4. Detector


• Chức năng :

Là bộ phận phân tích có nhiệm vụ phân tích cường độ chùm ánh sáng đi
qua dung dịch và đi qua dung môi ,tự động phát ra tín hiệu ,chuyển tín hiệu
ánh sáng thành tín hiệu điện .
Detector được dùng cho vùng UV – VIS là detector phổ hấp thụ quang phân
tử UV – VIS
• Cấu tạo :

- Nguồn sáng : là đèn D2 hay đèn W – Halid
- Buồng mẫu và môi trường hấp thụ
- Bộ đơn sắc để thu chùm sáng, phân ly và chọn tia sáng cần đo

5. Bộ phận ghi phổ
Thông thường người ta kết nối máy quang phổ UV-VIS với máy tính
có ứng dụng chương trình đo quang phổ .Ghi lại phổ qua tín hiệu phát ra từ
Detector ở máy quang phổ .

• Phân loại


a. Máy quang phổ hấp thụ
- Hấp thụ 1 chùm tia
- Hấp thụ 2 chùm tia
b. Máy quang phổ phát xạ

II. Nguyên lý hoạt động
1. Sơ Đồ Hoạt Động
2. Nguyên Lý Hoạt Động

Nguồn Sáng
Máy đơn sắc
kính lọc

Mẫu chuẩn
Nguồn Sáng


Nguồn Sáng
Máy đơn sắc
kính lọc


Mẫu
Chuẩn
Mẫu đo

Máy Thu Phổ Và
Xử Lý Tín Hiệu


• Sự khác nhau giữa máy quang phổ hấp thụ 1 chùm tia và 2

chùm tia:
 Máy quang phổ hấp thụ 1 chùm tia:
Máy hấp thụ 1 chùm tia phải đo 2 lần 1 lần với mẫu chuẩn(chỉ

chứa dung môi) và 1 lần với mẫu cần đo(chứa dung dịch cần
phân tích) -> IO trong 2 lần đo phải không đổi -> kết quả
phân tích không chính xác.
 Máy quang phổ hấp thụ 2 chùm tia:
Máy hấp thụ 2 chùm tia thì ánh sáng tới được tách làm 2
chùm, 1 chùm đi qua mẫu thử và 1 chùm đi qua mẫu cần đo,
sau đó cùng đi vào máy thu để so sánh cường độ -> chỉ phải
đo 1 lần ->kết quả phân tích chính xác -> tính được ngay độ
hấp thụ A.

1. SƠ ĐỒ HOẠT ĐỘNG



Detector

Gương
Đèn
Bộ phận
tán sắc


Máy lọc
tia sáng
Thấu kính
Gương phẳng

Quy Trình hoạt
động
2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

Các đèn phát ra nguồn sáng chiếu vào hệ thống thấu kính ( hệ gương
hội tụ ) tạo ra chùm sáng trắng đi qua khe hẹp vào bộ phận tán sắc .Khi
chùm sáng trắng chiếu vào lăng kính ngay lập tức nó bị tán sắc thành các tia
sáng đơn sắc chiếu về mọi phía .Tia sáng phản xạ qua các thấu kính gương
phẳng ra khỏi buồng tán sắc đến bộ phận phân chia chùm sáng ,bộ phận này
sẽ hướng chùm sáng đến các Cuvet đựng mẫu nghiên cứu .Detector sẽ tiếp
nhận và phân tích các chùm sáng qua Cuvet , chuyển tín hiệu ánh sáng thành
tín hiệu điện và cho hiện lên máy tính kết quả đo.

III. Ứng dụng


* Được ứng dụng rộng rãi trong các ngành sinh học , công nghệ sinh học
,hóa học ,vật lý …
- Kiểm tra độ tinh khiết của dung dịch ,dung môi hữu cơ .
- Xác định thành phần cấu trúc của chất ,phức chất .
- Phân tích xác định nồng độ từng chất .
- Xác định hằng số phân ly axit bazơ.

Tài liệu tham khảo:
1. RiChard D. Beaty & Jack D. Kerber, 1979 & 1983, Concepts on
Instrumentation and Techniques in Atomic Emission Spectrophotometry,
Perkin Elmer
Company.
2. Hobart H. Willard, Lynne L. Merritt, John A. Dean & Frank A. Settle, 1993,
Instrumental Methods for Analysis, Wadsworth Pub. Company, 6th Edition.
3. E.L. Grove, 1978, Applied Atomic Spectroscopy, Plenum Press, New York.
4. M. Pinta, 1979, Atomic Absorption and Emission Spectrometry, Vol. I & II,
London, Hilger.
5. Peter J. Whitesside, 1979 & 1985, Atomic Spectrometry Data Book, Pye

Unicam, Ltd.
6. www.semvn.net
7. www.360.thuvienvatly.com
8. www.baigiang.violet.vn