QUANG PHỔ HẤP THỤ PHÂN TỬ (UVVIS)

QUANG PHỔ HẤP THỤ PHÂN TỬ (UV-VIS)
I.
-

MỤC TIÊU HỌC TẬP
Trình bày được khái niệm về quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS và định
luật Lamber- Beer

-

Nêu các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ UV-VIS , giải thích ảnh
hưởng của các yếu tố này đến phổ của 1 chất

-

Trình bày các phương pháp định lượng bằng phổ UV-VIS

-

Nêu được các thành phần cấu tạo chính máy quang phổ UV-VIS

-

Ứng dụng của phổ UV-VIS: Đọc phổ

Các phương pháp phổ được ứng dụng rộng rãi để nghiên cứu các hợp chất hóa
học, quá trình phản ứng, ứng dụng trong kiểm nghiệm môi trường, trắc quan, kiểm
nghiệm dược phẩm…Cơ sở của phương pháp phổ là quá trình tương tác của các
bức xạ điện từ đối với các phân tử vật chất. Khi tương tác với các bức xạ điện từ,
các phân tử có cấu trúc khác nhau sẽ hấp thụ và phát xạ khác nhau. Kết quả của sự
hấp thụ và phát xạ năng lượng này chính là phổ, từ phổ chúng ta có thể xác định

ngược lại cấu trúc phân tử.
Có phương pháp phổ:
 Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử:
+ Phổ hồng ngoại
+ Phổ Raman
+ Electron UV – VIS
 Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân NMR
 Phương pháp phổ khối lượng
1. Quang phổ hấp thụ tử ngoại khả kiển (UV-VIS)

1


1.1. Vùng tử ngoại khả kiến (UV-VIS)
- Vùng UV là vùng tử ngoại, có 2 loại:
+ Vùng tử ngoại xa, bước sóng  < 200nm
+ Vùng tử ngoại gần,  = 200 - 400nm
- Vùng VIS là vùng ánh sáng mà ta nhìn thấy được,  = 400 - 800nm
1.2. Sự xuất hiện của phổ hấp thụ phân tử UV-VIS
- Phân tử, nhóm phân tử của các chất đều được cấu tạo từ các nguyên tử theo kiểu
liên kết hoá học nhất định của các điện tử (electron) hoá trị của các nguyên tố. Các
electron hoá trị khi đi vào phân tử hình thành liên kết  liên kết  và liên kết
phối trí. Nếu trong phân tử các chất có chứa dị tố (O, S, N) thì các nguyên tử
nguyên tố này còn chứa 1, 2 đôi điện tử hoá trị chưa tham gia liên kết, ký hiệu là
cặp electron n. Những đôi electron n này có thể cho phân tử cảu chất khác khi
tham gia phản ứng với chất cần đôi điện tử tạo ra liên kết bền.
- Các phân tử, nhóm phân tử các chất khi ở điều kiện thường tồn tại ở trạng thái cơ
bản, trạng thái bền và nghèo năng lượng nhất (Eo). Khi bị kích thích các electron
hoá trị trong các liên kết  và đôi điện tử n chuyển từ các obitan liên kết hoặc
không liên kết lên các obitan phản liên kết có mức năng lượng cao hơn Em

Bước chuyển dời năng lượng

 (nm)

Năng lượng kích thích E (kcal/mol)

→

120

230

→

160

184

n→

180

162

n→

280

82

-

Hiệu 2 mức năng lượng cơ bản Eo và kích thích Em mà năng lượng phân tử

hấp thụ từ nguồn sáng
∆E (e) = Em - Eo = hc / 

2


E


n


Sơ đồ dịch chuyển mức năng lượng của các electron

-

Ngoài năng lượng của sự di chuyển của đám mây e, người ta còn thấy có 2

chuyển động nữa là sự quay (Eq) và dao động ( Ed)
Tổng năng lượng: Et = Ee + Eq + Ed
Et: Lượng năng lượng mà các chất hấp thụ để tạo ra phổ hấp thụ phân tử.
Vì chỉ có Ee được lượng tử hoá nghĩa là tạo ra mức năng lượng nhất định của
electron trong phân tử và Ee >> Ed >>Eq nên người ta coi Et ≈ Ee
Vậy: Phổ hấp thụ phân tử của chất trong vùng UV-VIS không phải là phổ
vạch, đơn bước sóng (1  ), không đơn sắc như phổ phát xạ, phhỏ AAS. Đặc điểm
của phổ hấp thụ phân tử UV-VIS là phổ băng, phổ đám có cực đại và cực tiểu hấp

thụ tuỳ thuộc vào chất cần phân tích.
Kết luận: Phổ hấp thụ phân tử UV-VIS là phổ do sự tương tác giữa các điện tử
hoá trị trong các liên kết  và đôi điện tử n ở trong phân tử hay nhóm phân tử
của các chất với chùm tia sáng kích thích thích hợp ( vùng UV-VIS) tạo ra. Phổ
phân tử UV-VIS là phổ đám có các cực đại và cực tiểu của phổ nằm ở những bước
sóng xác định thuỳ thuộc vào cấu trúc và loại liên kết trong phân tử hay nhóm
nguyên tử. Vùng sóng 200nm – 800nm
Hình dáng phổ

3


1.3. Định luật hấp thụ quang - Định luật Lamber beer
 Độ truyền qua T
Khi chiếu 1 chùm sáng có cường độ ban đầu I o vào cuvet dung dịch chứa mẫu
có độ dày L có 3 hiện tượng xảy ra
-

1 phần cường độ chùm sáng đi qua cuvet

-

Ih

1 phần cường độ chùm sáng bị phản xa,
Ifx

tán xạ Ifx, Itx
-

dd mau



It

t
tx

1 phần cường độ chùm sáng bị chất mẫu
hấp thụ Ih

Ta có: Io = It + Itx + Ifx + Ih
Sau khi dung dịch hấp thụ, cường độ chùm sáng còn lại là I
Độ truyền qua T được xác định
T = ( I / Io ) * 100%
* Độ hấp thụ quang A, mật độ quang D, độ tắt E
A = lg 1/T = lg Io / I
A phụ thuộc vào bề dày L của cuvet ( lớp dung dịch), bước sóng của tia sáng
và nồng độ mol C của chất. A = f (, L, C )
Trong đó , L không đổi nên A phụ thuộc vào nồng độ chất C
A = LCb (  là hệ số hấp thụ quang )

4


A = kCb ( k = L )
Khi b = 1 thi D = LC
-

Ý nghĩa: A = kCb

Với mỗi 1 chất luôn có giá trị Co
+ Nếu Cx < Co : b = 1. Quan hệ giữa A và Cx là tuyến tính và có dạng y = ax
+ Nếu Cx > Co : b < 1. Quan hệ giữa A và Cx là không tuyến tính
Hình ảnh:
C'x

A

Cx

Co

O

C

1.4. Phân loại dải hấp thụ: Sự dịch chuyển điện tử trong các hợp chất hữu cơ
 Chuyển mức 
+ Các hợp chất đồng phân với etylen chứa liên kết đôi trong phân tử có khả năng
hấp thụ mạnh trong khoảng bước sóng 170nm
+ Vị trí hấp thụ phụ thuộc vào sự hiện diện của nhóm thế
+ Những hợp chất không màu thường có phổ hấp thụ ở vùng tử ngoại. Khi chúng
hấp thụ bức xạ chúng sẽ chuyển lên mức năng lương cao hơn
 Chuyển mức n - 
+Quá trình thường xảy ra trong phân tử có một nguyên tử chứa điện tử không liên
kết ( ví dụ phân tử chứa nhóm cacbonyl CO ) và bước sóng hấp thu từ 270nm –
295nm. Cường độ hấp thu thấp
 Chuyển mức 

+ Sự chuyển vị của các e trong lien kết  của các hợp chất hữu cơ từ obital lien
kết lên obita phản liên kết

5


+ Sự chuyển vị này đòi hỏi một năng lượng khá lớn, vì vậy quá trình chuyển vị này
nằm trong vùng tử ngoại xa UV
 Chuyển mức n -
+ Sự chuyển vị của các điện tử từ obital n lên các obital trong các nguyên tử
như O, N, S
+ Xảy ra ở vùng phổ tử ngoại gần có cường độ không lớn. Sự dịch chuyển này dao
động ở 180nm cho ancol, dẫn xuất halogen là 19nm. Đối với các amin là 220 nm
Ví dụ: Ete có bước sóng max là 190nm ; methanol có bước sóng lớn nhất là
183nm ; etylamin có bước sóng lớn nhất là 210nm

 Chuyển mức d – d
+ Sự chuyển mức này xảy ra ở các obital d, nhất là ở các kim loại vùng chuyển
tiếp
+ Các phối tử có cặp điện tử tự do tham gia lai hóa với nhứng obital này chuyển
điện tử vào các obital này gây ra sự chuyển mức
+ Màu tạo ra của các phức làm cho phức có khả nưng hấp thụ những bước sóng ở
vùng khả kiến
2. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ quang UV-VIS.
Có nhiều yếu tố ảnh hưởng, ta xét 1 số yếu tố ảnh hưởng.

6


Ta biết A = f(, L, C) phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng, bề dày dung dịch,

nồng độ của chất. Các nguyên nhân tác động khách quan gây ra những ảnh hưởng
các yếu tố đến A chính là yếu tố môi trường
+ Bước sóng 
Ánh sáng chiếu vào cuvet không hoàn toàn đơn sắc ( kính lọc không tốt )
+ Bề dày dung dịch, cuvet L
Cuvet có bề dày không đồng nhất, không trong suốt gây hiện tượng quang học
phụ như tán xạ, hấp thụ, phản xạ...
+ Nồng độ C
Ảnh hưởng của pH, khi pH không thích hợp sẽ kéo theo sự thay đổi cấu trúc
phân tử, làm sai lệch bước sóng của chất
Dung môi: Chọn dung môi không thích jợp có bước sóng khả năng hấp thụ
cao, ảnh hưởng đến phổ chất mẫu. ( dường nền )
Loại liên kết trong phân tử chất tan
Sự tồn tại lượng dư nhiều hay ít của thuốc thử tạo phức, các ion kim loại khác,
chất lạ,..
Nhiệt độ môi trường và dung dịch không tồn tại cố định trong quá trình đo
2.1. Cấu trúc phân tử của chất tan. ( Hiệu ứng nhóm thế, hiệu ứng lập thể )
Nguyên nhân sinh ra quang phổ hấp thụ phân tử là do sự kích thích của tia sáng
thích hợp, các điện tử trong liên kết hoá học  liên hợp và đôi điện tử rự do n
của các dị tố trong phân tử quyết định sinh ra phổ UV-VIS
C = C, C = C - C = C , C = O, N = N, C = N....
Chất có nhiều liên kết , liên kết liên hợp  và đôi điện tử tự do n thì sự
hấp thụ quang càng mạnh.
Đồng phân cis của hợp chất có mạch liên hợp dài có khả năng xuất hiện thêm
một cực đại hấp thụ ở phía sóng ngắn hơn.
Ví dụ: trans--caroten: 460nm , cis--caroten: 340nm
Như vậy phụ thuộc vào: + Loại liên kết và bản chất liên kết trong phân tử

7

+ Số liên kết  liên hợp
+ Số nguyên tố dị tố
+ Số nhóm thế, bản chất và cấu trúc của nhóm thế
+ Cấu trúc lớp vỏ e của ion kim loại trung tâm tạo
phức và nhóm mang màu, nhóm tăng màu
+ Ảnh hưởng của vị trí không gian, hiệu ứng lập thể.
1.5. Sự liên hợp của các nhóm mang màu
Các chất có màu trong hữu cơ do phân tử có chứa các nhóm nối đôi hay nối ba
VD: C = C ; C = O; C = N ; N = N , C ≡ C ; N ≡ N ; NO2 ; ...
Khi nhiều nhóm mang liên hợp với nhau thì màu của chúng càng đậm. Các hợp
chất có chứa nhiều nhóm liên hợp có màu đậm thì cực đại hấp thụ chuyển dịch về
phái sóng dài
Các kiểu liên hợp
 Liên hợp : Khi trong hợp chất có chứa các nôi đôi liên hợp, các cực đại
hấp thụ chuyển dịch mạnh về phía sóng dài, cường độ hấp thụ tăng khi số
nối đôi liên hợp tăng



E2
E1



E3




→max=175nm

CH2 = CH2

→max = 217nm

CH2 = CH – CH = CH2

→max = 175nm

CH2 = CH2



∆ E1 = ∆ E2 > ∆ E3
Nguyên nhân : Do sự liên hợp giữa các liên kết làm thay đổi mức năng lượng
của các obital, rút ngắn hiệu số năng lượng của bước chuyển electron (Dải K)
 Liên hợp  - p: Đây là sự liên hợp của nối đôi và cặp electron tự do ở các dị
tố trong các liên kết đôi C = Z ( Z = O, N, S..) và C – X ( X = Cl, Br, I,..)
tương ứng với bước bước chuyển electron n → * . Sự liên hợp này dẫn

8


đến sự chuyển dịh cực đại về phái sóng dài nhưng cường độ hấp thụ không
tăng.
Khi mạch liên hợp  tăng lên thì bước chuyển n → * cũng rút ngắn, do đó
cực đại hấp thụ chuyển dịch về phái sóng dài ( dải R có cực đại hấp thụ nằm về
phái sóng dài hơn dải K nhưng cường độ hấp thụ luôn nhỏ hơn )
Giải thích cho trường hợp liên hợp C = C – C = O







 

n 

 






C=C

C = C C -= O

C=O

 Liên hợp Nhóm ankyl thế ở liên kết  gây ra hiệu ứng siêu liên hợp,
các electron trong phân tử chuyển dịch
C

C

C

C

C C

C C

C

Hiệu ứng này làm cực đại hấp thụ chuyển dịch về phía sóng dài 1 ít. Ảnh hưởng
đến cực đại hấp thụ
Ví dụ: UV của C6H6 ở dạng hơi

9


Ảnh hưởng của nhóm chức
+ Nhóm chức là những nhóm nhỏ được tạo thành từ nhiều nguyên tử, quyết định
tính chất của hợp chất hữu cơ
+ Tịa vị trí các nhóm chức trong phân tử các dịch chuyển điện tử xảy ra, nên phổ
đồ của phân tử hữu cơ liên quan tới các nhóm chức trong phân tử
+ Người ta đã tìm ra được các bước sóng hấp thụ cực đại cho từng nhóm chức. Từ
đó có thể dự đoán sự tồn tại của nhóm chức thông qua độ hấp thụ của nó
2.2. Các yếu tố về môi trường
Nhiệt độ môi trường và dung dịch đo phổ trong cuvet không hằng định trong
suốt thời gian đo. Nhiệt độ có thể tăng hoặc giảm do đó chất bị tan chảy hoặc phân
hủy
2.3. Ảnh hưởng của dung môi
Tùy theo bản chất phân cực của dung môi và chất tan mà phổ tử ngoại của chất
tan thay đổi theo các cách khác nhau. Khi tăng độ phân cực của dung môi thì dải K

chuyển dịch về phía sóng dài còn dải R (n→ ) lại chuyển dịch về phía song
ngắn.
+ Bước sóng hấp thụ và cường độ hấp thụ của các hợp chất chịu ảnh hưởng của
dung môi

10


+ Sự tác động của những dung môi khác nhau lên các phân tử làm thay đổi mức
năng lượng giữa các phân tử làm thay đổi mức năng lượng giữa các trạng thái cơ
bản và kích thích
+ Sự tác động của dung môi lên phân tử làm sinh ra chuyển dịch xanh và chuyển
dịch đỏ
+ Chuyển dịch xanh
Là hiện tượng hấp thụ bức xạ của các hợp chất hữu cơ có bước sóng ngắn hơn
trong những dung môi có tính phân cực cao
Hiện tượng tìm thấy ở quá trình chuyển dịch n - của nhóm cacbonyl
Nguyên nhân là do sự làm bền trạng thái n của dung môi

+ Chuyển dịch đỏ
Là hiện tượng các hợp chất hữu cơ có xu hướng hấp thụ những bức xạ có bước
sóng dài hơn trong những dung môi có độ phân cực cao hơn
Hiện tượng được tìm thấy ở các phân tử hữu cơ mà trong cấu trúc phân tử của nó
có sự liên hợp
Nguyên nhân của hiện tượng này do khi mạch C càng dài thì hiệu ứng liên hợp
càng tăng, dẫn tới độ lệch năng lượng giữa hai trạng thái giảm. Trong phan tử hữu
cơ có hiệu ứng liên hợp càng dài thì bước sóng hấp thụ càng lớn

11

Ảnh hưởng của pH
Ảnh hưởng của độ bền phức
Ảnh hưởng đến sự tạo phức
Ảnh hưởng dạng tồn tại

12


2.4. Các yếu tố thuộc về thiết bị
Thấu kính, lăng kính, cách tử, hệ gương không đồng nhất, bẩn, tuổi thọ
cao,...khả năng tạo chùm sáng đơn sắc kém.
3. Màu sắc của sự hấp thụ
Khi chúng ta đo phổ hấp thụ của dung dịch KMnO4 màu tím, K2Cr2O7 màu da
cam, CuSO4 màu xanh lam. Sở dĩ có màu như vậy là do các chùm sáng trong vùng
khả kiến chiếu vào các chất đó, chúng đã hấp thụ những tia sáng nhất định trong
những vùng sóng nhất định. Những tia sáng còn lại hợp thành màu sắc ta nhìn
thấy.
Như vậy màu của vật chất và khả năng hấp thụ tia sáng của chúng có liên quan
chặt ché tới nhau. → Sự bù màu của chùm sáng.
Vậy màu sắc của vật chất mà ta nhìn thấy là kết quả của sự tương tác hấp thụ
ánh sáng của vật chất.
Bảng bù màu của ánh sang

13


400

480

490
450
cham
cham
luc
luc cham 500
tim
luc

tia
750

do
625

da
cam

luc anh
vang

560

vang
590

575

4. Cấu tạo của máy quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS
Gồm các bộ phân chính: Nguồn sáng, bộ phận đơn sắc (hệ quang), buồng chứa

mẫu (cuvet), detector (thu nhận và xử lý số liệu), bộ phận ghi kết quả.
cach tu

Nguon sang

cuvet

detector

bo phan ghi
ket qua

a, Nguồn sáng:
- Cung cấp ánh sáng trong máy quang phổ UV-VIS là các đèn. Tuỳ theo mục
đích mà chọn đèn có bức xạ khác nhau.
- Đèn Đ2-lam: Chùm sáng đèn này được sing ra do sự phóng điện hồ quang
giữa 2 điện cực trơ Pt trong môi trường khí hydro nặng Đ2. Đèn này dùng cho

14


vùng tử ngoại ( UV = 190 - 400nm), độ bền 500-800h. Đèn làm việc tốt nhất trong
vùng phổ từ 210nm đến 360nm
- Đèn W-halid: Vùng phổ 400-900nm
Nguyên tắc làm việc: Sự phát sáng của dây tóc điểm được đốt nóng trong môi
trường chân không để tạo ra sự páht sáng trong phổ vùng VIS.
Bền, cường độ sáng cao, vì thế một số vùng người ta phải dùng kính lọc để
giảm bớt cường độ sang của nó.
-

Đèn xenon: Vùng phổ cả tử ngoại và khả kiến 260-600nm

Nguyên tắc: Phóng điện của hồ quang giữa 2 cực trơ Pt trong môi trường khí
Xe.
-

Đèn hơi Hg: Chỉ cho 1 vài tia nhất định thích hợp với từng chất.

Nguyên tắc: Phóng điện hồ quang trong môi trường hơi Hg kim loại để tạo ra
các vạch phổ phát xạ của hơi Hg
Phổ biến hay dùng: Đ2, W
b, Bộ phận đơn sắc hoá
Tuỳ theo mục đích sử dụng mà chọn các loại kính lọc khác nhau.
-

Kính lọc: Vúng áp dụng VIS

-

Lăng kính: Dựa trên hiện tượng tán sắc sáng, thường chế tạo bằng thạch

anh
-

Cách tử: Sử dụng nhiều nhất là cách tử phản xạ. Trên bề mặt cách tử có rất

nhiều vạch sát nhau. Khi chiếu tia trên bề mặt của nó, các tia sẽ bị phản xạ theo
các phương khác nhau.
Khe sáng: Tác dụng tăng giảm cường độ chùm sáng đi vào buồng chứa mẫu.

15


Phân loại cách tử: có hai loại
Cách tử truyền suốt: Được làm bằng thủy tinh
Cách tử phản xạ: Làm bằng nhôm

c, Detector, thu nhận và xử lý số liệu
Detector là bộ phận ghi nhận và xử lý tín hiệu quang thành tín hiệu điện.
Thiết bị nhận biết (detecters)

16


+ Có tác dụng cảm nhận bức xạ điện từ sau khi bị hấp thụ và chuyển lượng bức xạ
này thành dòng điện
+ Cường độ dòng điện thu được tỷ lệ thuận với cường độ bức xạ đập vào bề mặt
catot
Tế bào quang điện hay ống nhân quang điện là những thiết bị hữu dụng trong việc
đo xác định
Ống nhân quang điện: Có chức năng tổ hợp các tín hiệu chuyển đổi qua vài giai
đoạn khuyếch đại trong than của ống.
Các loại detector: + Tế bào quang điện: đơn giản, độ nhạy thấp (trước đây
dùng)
+ Ống nhân quang: Độ nhạy cao, tính chọn lọc cao. Độ khuyeechs đại khoảng
106 lần
+ Mảng diot: Thích hợp đo đồng thời nhiều cấu tử với nhiều bước sóng khác
nhau, độ chọn lọc và độ nhạy khá cao, bền. Loại này rất hay sử dụng.

c, Buồng đo (cuvet)

17


- Buồng đo chứa cuvet mẫu
- Buồng đo thường có 2 phần. 1 phần chứa mẫu blank, 1buồng chứa dung dịch
cần đo ( buồng 2 chùm tia)
- Cuvet: Nhựa, thạch anh, trong suốt
Máy đo quang

18


Máy một chùm tia:
Ưu điểm: Giá thành thấp, thông lượng bức xạ đi qua cao và như vậy độ nhạy cao
Nhược điểm: Có khoảng lệch thời gian khi tiến hành đo giữa các chuẩn cũng như
mẫu xác định, vì vậy có thể có vấn đê với độ trôi. Điều này đã xảy ra với những
thiết bị cũ, những thiết bị hiện đại với tính năng cao và ổn định đã khắc phục được
nhược điểm này. Vì vậy máy quang phổ một chùm tia vẫn ó những ứng dụng cao
trong phòng thí nghiệm

19


20


Ưu điểm của 2 chùm tia: Cho độ chính xác cao vì mẫu đo và mẫu đối chứng đo
cùng một lúc
Nhược điểm: Giái thành cao, độ nhạy thấp do cấu trúc quang học phức tạp hơn, độ

tin cạy thấp hơn
5. Nguyên tắc phép đo phổ

- Chuẩn bị dung dịch đo phổ

21


+ Nếu chất phân tích có phổ UV-VIS, ta phải hoà tan nó trong môi trường
thích hợp tạo dung dịch đồng thể.
+ Chất không có phổ hấp thụ quang, phải tạo phức bền.
+ Với chất khí, cuvet phải đóng kín.
-

Chiếu vào cuvet có dung dịch mẫu cần phân tích 1 chùm sáng có năng

lương thích hợp
-

Thu chùm sáng đi quan cuvet, chọn tia sáng có  ở vị trí hấp thụ cực đại

của băng phổ.
-

Ghi giá trị độ hấp thụ quang A

6. Ứng dụng
Phân tích định tính, định lượng các cấu trúc phân tử, các mẫu chất. Nguyên tắc
của phân tích định lượng là dựa vào mối quan hệ giữa mật độ quang và nồng độ
dung dịch theo định luật Lambert – Beer. Ngoài ra, nó cũng còn được sử dụng để

xác định hằng số cân bằng , hằng số phân li và nghiên cứu động
 Ưu điểm: Đơn giản, dễ thực hiện, máy móc không đắt lắm. Phù hợp cho
phân tích định lượng nhiều chất có hàm lượng nhỏ. Ví dụ:
+ Xác định các chất: Phân tích các hợp chất hữu cơ
Phân tích thuốc, dược phẩm, sản phẩm nông nghiệp
Phân tích ion kim loại trong các đối tượng mẫu khác nhau
+ Xác định thành phần phức, độ phân ly, hằng số phân ly của phức và axit yếu
+ Xác định nhóm chức trong phân tử chất
 Nhược điểm: Độ chọn lọc kém, thuốc thử để tạo phức hay hợp chất có các
cực đại hấp thụ gần nhau, chen lấn nhau, trùng nhau không xác định được
 Phạm vi ứng dụng: Trong y học, dược học, nông nghiệp, thực phẩm, phân
tích môi trường, nước, công nghiệp hóa học
6.1. Phương pháp đo 1 bước sóng
Để phân tích một mẫu có thể thực hiện theo cách đơn giản là đo một mẫu
chuẩn và một mẫu phân tích rồi tính toán theo công thức của định luật LambertBeer có thể viết
22


Dc = cLCc
Dx = xLCx
Với: Dc, Dx là mật độ quang của dung dịch mẫu chuẩn và mẫu phân tích
L là chiều dày lớp mỏng của dung dịch
Cc, Cx là nồng độ của dung dịch mẫu chuẩn và mẫu phân tích
 là hệ số hấp thụ quang
Từ 2 phương trình trên suy ra: C x 

Cc Dx
Dc

Cc là nồng độ mẫu chuẩn được pha chính xác, Dx và Dc là giái trị đo được trên

máy đo. Từ đó tính được nồng độ mẫu phân tích
6.2. Phương pháp lập đường chuẩn
1. Chọn bước sóng lớn nhất max
2. Pha dãy chất chuẩn có nồng độ tăng hoặc giảm dần
3. Đo mật độ quang của các mẫu ở bước sóng trên
4. Vẽ đồ thị phụ thuộc mật độ quang D vào nồng độ C, đường biểu diễn của đồ
thị này được gọi là đường chuẩn.
5. Pha mẫu phân tích sao cho nồng độ dung dịch mẫu đo nằm trong giới hạn
tuyến tính của đường chuẩn. Sau khi đo mẫu phân tích nhận giá trị Dx rồi đối chiếu
trên đồ thị đọc được giá trị Cx

23


Độ hấp thụ của 1 chất tại 4 nồng độ khác nhau

6.3. Phân giải phổ
Dựa vào bước sóng lớn nhất max có thể biết được loại liên kết
max < 150nm: chỉ có loại liên kết của hợp chất no.
max > 150nm: có liên kết bội
max quanh vùng 200 – 260nm có thể có benzene và benzene thế
max > 280nm: hệ liên hợp
maz càng lớn thì hệ liên hợp càng dài
7. Hình dáng phổ và sự chen lấn phổ
Vì phổ hấp thụ quang UV-VIS là phổ phân tử và nhóm phân tử, nó là phổ đám
không phải là phổ vạch. Các dải phổ thường có độ rộng từ 10-50nm. Nhiều
chất hay hợp chất của nó với một thuốc thử thường có vùng cực đại hấp thụ
không cách xa nhau, có thể trùng cực đại hay nằm sát cạnh nhau. Do đó phổ
UV-Vis không có tính chọn lọc cao và ảnh hưởng của sự chen lấn phổ của các
chất với nhau là rất lớn. Rất nhiều trường hợp phải tách riêng chất mới đo được

phổ hấp thhuj của nó chính xác. Nếu không tại 2 bước song của cả 2 chất chỉ

24


đo được độ hấp thụ quang tổng của các chất mà thôi. Để tách được các chất ra
khỏi nhau phải loại trừ các chất có phổ chen lấn ảnh hưởng đến phổ của chất
phân tích. Muốn thế ta phải quét phổ của toàn vùng của từng chất sau đó lồng
lên nhau, so sánh chúng với nhau và qua đó chúng ta phát hiện được các vùng
phổ kề nhau, chen nhau hay trùng nhau ( có thể: Thêm chất phụ gia, tạo phức,
kết tửa, chọn pH, chọn dung môi,…)
Ví dụ:
Dải phổ của hấp thụ quang phân tử
UV-VIS có dạng đường chuẩn
Gauss. Độ rộng của dải hấp thụ
quang được xác định bẳng NBW là
chiều rộng của dải hấp thụ mẫu ở
nửa cực đại hấp thụ (có thể ký hiệu
là W1/2 ).

Sự chen lấn phổ 1 phần (<10%)

Độ phân giải phổ

25